碳纖維是材料界的香餑餑，這一點(diǎn)無(wú)可否認(rèn)，憑借極高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，在航空航天、軌道交通、醫(yī)療設(shè)備等高端領(lǐng)域展露了極高的商用價(jià)值。熱塑性碳纖維是碳纖維復(fù)合材料未來(lái)的發(fā)展方向，它的性能更全面，但制備加工難度也更高。想要性能完善的熱塑性碳纖維復(fù)合材料，其中碳纖維與熱塑性樹(shù)脂的含量和比例需要非常的精準(zhǔn)，全球多家碳纖維企業(yè)都在為此付出極大的努力。
 
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料的基礎(chǔ)構(gòu)成解析
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料，主要的成分自然是碳纖維和熱塑性樹(shù)脂這兩個(gè)部分，同時(shí)還可能包含極少比例的融合藥劑等。
 
    碳纖維可以是粉末、短切或連續(xù)的狀態(tài)，其中以連續(xù)碳纖維的性能最好，但制備連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料的難度同樣也是最高的。整個(gè)制備過(guò)程中，展紗和浸潤(rùn)是繞不開(kāi)的2道難題，對(duì)此全世界知名的碳纖維龍頭企業(yè)（如東麗、帝人、赫式、西格里）都無(wú)法完美的解決。
 
    熱塑性樹(shù)脂作為基體材料，是維持熱塑性碳纖維復(fù)合材料外形的核心部分，目前備受關(guān)注的熱塑性樹(shù)脂有聚醚醚酮、聚醚彤彤、聚苯硫醚和聚酰胺等。不同類(lèi)型的熱塑性樹(shù)脂，具備的性能存在差異，因此熱塑性碳纖維復(fù)合材料的性能多樣式是非常豐富的。
 
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料中的樹(shù)脂含量通常為多少？
 
    熱塑性復(fù)合材料中的樹(shù)脂用作將碳纖維粘合在一起的基質(zhì)材料，提供結(jié)構(gòu)完整性并在纖維之間傳遞載荷。樹(shù)脂在賦予復(fù)合材料其他性能方面也起著至關(guān)重要的作用，例如韌性、抗沖擊性和對(duì)環(huán)境因素的耐受性。
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料中的樹(shù)脂含量并不是固定的，會(huì)因?yàn)榫唧w的應(yīng)用和制造工藝而發(fā)生變化。目前材料行業(yè)中，普遍認(rèn)為樹(shù)脂含量在20%至40%重量范圍內(nèi)時(shí)，熱塑性碳纖維復(fù)合材料的性能更穩(wěn)定。
 
    復(fù)合材料中的熱塑性樹(shù)脂的實(shí)際含量受多種因素影響，包括所需的機(jī)械性能、加工條件和所使用的特定樹(shù)脂系統(tǒng)。想要實(shí)現(xiàn)碳纖維與熱塑性樹(shù)脂的的完美平衡，需要大量的實(shí)驗(yàn)，成千上萬(wàn)次對(duì)復(fù)合材料性能的測(cè)試。
 
    目前已知的信息為，熱塑性樹(shù)脂的含量會(huì)影響復(fù)合材料的整體重量、剛度和強(qiáng)度。較高的樹(shù)脂含量可導(dǎo)重致重量增加但韌性提高，而較低的樹(shù)脂含量可導(dǎo)致量減輕但韌性可能降低。至于性能如何達(dá)到最高或完美平衡，還需要大量的測(cè)試。
 
    智上新材料經(jīng)過(guò)5年的不斷實(shí)驗(yàn)，目前已經(jīng)可以批量制備外觀一致、性能穩(wěn)定的熱塑性碳纖維復(fù)合材料單向帶，樹(shù)脂含量35%~38%之間，樹(shù)脂類(lèi)型為聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚酰胺等。
 
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