熱塑性碳纖維對比熱固性碳纖維,優(yōu)勢在哪?
碳纖維是一種存在了上百年的材料,但是對于材料世界而言,它依然是一個“新人”。碳纖維機械性能出眾,但它目前的應(yīng)用價值并沒有被全部開發(fā)出來,還需要后續(xù)的研究和實驗。目前普遍認為熱塑性碳纖維是未來發(fā)展的重要方向,那它與現(xiàn)階段主流的熱固性碳纖維相比,優(yōu)勢在哪里呢?

熱塑性碳纖維對比熱固性碳纖維,優(yōu)勢在哪?
熱塑性和熱固性碳纖維,其實都是指代碳纖維復(fù)合材料,是2種不同的分支。樹脂基碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維絲和樹脂基體融合而成,其中樹脂就有熱塑性和熱固性之分,對應(yīng)各自的碳纖維復(fù)合材料。
與熱固性碳纖維復(fù)合材料相比,熱塑性碳纖維復(fù)合材料的機械性能會有一定的提升,但更被寄予厚望的,除了機械性能,還有下面的這些。
1、可重復(fù)加工:熱塑性碳纖維復(fù)合材料可以多次加熱和重新成型,而不會降低其機械性能。這使得零件可以重塑、修復(fù)和回收,與熱固性復(fù)合材料相比,它們更具通用性和成本效益,熱固性復(fù)合材料一旦固化就不可逆。
2、加工速度更快:與熱固性碳纖維復(fù)合材料相比,熱塑性碳纖維復(fù)合材料的加工時間更短。它們可以快速加熱和冷卻,從而在成型和成型等制造過程中實現(xiàn)更快的循環(huán)時間。這導(dǎo)致提高的生產(chǎn)效率和降低的制造成本。
3、抗沖擊性更強:熱塑性樹脂基體具有固有的韌性和抗沖擊性,因為它們能夠在應(yīng)力下變形而不破裂。這一特性使熱塑性碳纖維復(fù)合材料更能抵抗沖擊損壞,降低分層風險并確保更好的整體結(jié)構(gòu)完整性。
4、耐化學性更好:與熱固性樹脂相比,熱塑性樹脂表現(xiàn)出優(yōu)異的耐化學性。它們對刺激性化學品、溶劑和燃料的耐受性更強,可以讓熱塑性碳纖維復(fù)合材料適用于腐蝕性環(huán)境中的應(yīng)用,例如化學加工、航空航天和汽車工業(yè)。
5、可進行焊接:熱塑性碳纖維復(fù)合材料可以使用部分焊接技術(shù)連接,包括超聲波焊接、熱氣焊接和激光焊接。這樣可以實現(xiàn)高效且堅固的零件連接,無需額外的緊固件或粘合劑。相比之下,熱固性碳纖維復(fù)合材料需要更復(fù)雜的粘合方法,例如粘合劑或機械緊固接頭。
6、具備可回收性:熱塑性碳纖維復(fù)合材料具有高度可回收性,可以多次熔化和再加工,而不會顯著降低性能,從而可以回收和再利用碳纖維增強材料。此功能通過減少浪費和原始材料的消耗來符合可持續(xù)發(fā)展目標。
熱塑性和熱固性碳纖維復(fù)合材料的性能在伯仲之間,但前者具備的可重復(fù)使用和可回收利用的特性,決定了它才是碳纖維產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展的重要方向之一。環(huán)保是一個永恒的主題,熱塑性碳纖維復(fù)合材料與這一主題的契合度更高,但同樣它的難度也更高。
文章轉(zhuǎn)載說明:本文由無錫智上原創(chuàng)編輯發(fā)布,版權(quán)所有,未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。
上一篇:碳纖維輥的厚度是怎么打薄的?