接觸過碳纖維材料的人，可能聽說過熱固和熱塑這2個詞，其實這是關(guān)于碳纖維復(fù)合材料當下和未來的2個重要名詞。熱固性碳纖維是當下最流行也是使用最廣的一個分類，而熱塑性碳纖維復(fù)合材料則是科學家正在極力研究并希望有所突破的一個分類。

 
    什么是熱塑性碳纖維復(fù)合材料？
 
    其實熱固和熱塑碳纖維這2個詞，是根據(jù)碳纖維復(fù)合材料中樹脂本身的分類而定義的。樹脂材料作為碳纖維復(fù)合材料的基體，是將碳纖維原絲形成穩(wěn)固形態(tài)的關(guān)鍵，而樹脂本身有熱固性和熱塑性之分，對應(yīng)的也就是熱固性和熱塑性碳纖維復(fù)合材料。
 
    熱固性碳纖維復(fù)合材料所有的樹脂有環(huán)氧樹脂、雙馬來酰胺樹脂、聚酰胺樹脂等，他們的特性就是一旦高溫加熱固化成型后，外形狀態(tài)就固定了，無法像熱塑性樹脂一樣具有二次加工的能力。這是熱固性樹脂的一個缺陷，科學家們希望通過深入研究，用熱塑性樹脂來彌補。

    常用的3種熱塑性樹脂基體
 
    1、熱塑性TPI（聚酰亞胺）：聚酰亞胺樹脂有熱固和熱塑之分，熱塑性TPI是性能更高的一個分支，不僅保留了傳統(tǒng)熱固性聚酰亞胺的高強度、耐高溫、耐化學腐蝕、介電性好、抗輻射等特性，而且在韌性和熱加工成型方面更具有突出優(yōu)勢。熱塑性碳纖維聚酰亞胺復(fù)合材料具有出色的耐熱性能和機械性能，可以成為更高等級的耐磨損、耐腐蝕的高性能材料。
 
    2、PPS（聚苯硫醚）：PPS是工業(yè)材料領(lǐng)域里較為出色的一種熱塑性樹脂，眾多工業(yè)行業(yè)都有它的身影。PPS在力學性能、耐腐蝕性、自阻燃性等方面都表現(xiàn)優(yōu)異，是制備高性能復(fù)合材料不錯的基體材料。熱塑性碳纖維聚苯硫醚復(fù)合材料的各項力學性能也受到碳纖維的加持，得到了很大程度的提高，耐高溫能力和機械性能同樣非常出色。實驗證明，在高達100℃的溫差條件下，連續(xù)性碳纖維增強PPS復(fù)合材料板的ILSS仍能呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。
 
    3、PEEK（聚醚醚酮）：PEEK樹脂的知名度同樣很高，而且往往與醫(yī)療領(lǐng)域相關(guān)。PEEK剛性高、尺寸穩(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小、能承受極大的應(yīng)力，不會因時間的延長而產(chǎn)生明顯的延伸，而且其密度小，加工性能好，而且耐高溫能力更加出眾，是未來熱塑性碳纖維復(fù)合材料中綜合性能更好的一種。之所以PEEK能在醫(yī)療領(lǐng)域得到重用，還與它的生物相容性好有關(guān)，熱塑性碳纖維聚醚醚酮復(fù)合材料還有望在未來醫(yī)療中起到更大的作用。
 
    以上的3種熱塑性樹脂材料與碳纖維材料的融合難度都比較大，尤其是PEEK樹脂。性能越完美，生產(chǎn)難度就越大，這是熱塑性碳纖維復(fù)合材料研究中的最難被攻克的問題。世上無難事，只要肯攀登，總有一天，這些問題都會被克服的。
 
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