特種工程塑料是指綜合性能更高，長期使用溫度在150℃以上的工程塑料，這類材料包括: PEEK、PPS、TPI 等。以碳纖維為增強體和以這類特種工程塑料為基體形成的碳纖維增強特種工程復(fù)合材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐磨及耐高溫性，可以應(yīng)用于航天、海洋或者醫(yī)療等領(lǐng)域，在某些方面表現(xiàn)出比熱固性樹脂甚至金屬材料更為理想的應(yīng)用優(yōu)勢。

碳纖維增強聚醚醚酮

       碳纖維增強聚醚醚酮( PEEK) 是目前極限耐熱溫度最高的熱塑性塑料，其長期使用溫度可以達(dá)到250 ℃，即使溫度高達(dá)到300 ℃時，仍可保持非常好的力學(xué)性能。碳纖維改性聚醚醚酮材料不但可以提高聚醚醚酮本身的強度和剛性，還能賦予這類材料以導(dǎo)電性和耐磨性。例如，30%碳纖維增強的PEEK與純PEEK樹脂相比，其耐磨性顯著提高。我們無錫智上新材料科技有限公司通過對碳纖維的纖維張力、熔融浸漬效果及復(fù)合材料力學(xué)性能三者之間的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)考察，發(fā)現(xiàn)一定的纖維張力更加有利于纖維的分散，當(dāng)張力過大時，纖維易集束，反而不利于浸漬。與此同時，纖維張力的大小對其復(fù)合材料的抗拉伸強度和抗拉伸模量也有較大的影響。我公司通過工藝改良的方式對PEEK樹脂和碳纖維進(jìn)行熔融共混，成功解決了聚醚醚酮材料熔體黏度大，難于浸漬處理等關(guān)鍵問題，有效提升了材料的加工性能，并使復(fù)合材料的耐磨性得到了較好的改善，可以應(yīng)用于骨科醫(yī)療器械及需要耐高溫耐磨性能的精密工業(yè)領(lǐng)域。

碳纖維增強聚酰亞胺

       熱塑性聚酰亞胺( TPI) 具有突出的熱穩(wěn)定性，良好的抗沖擊、抗輻射和耐溶劑性能等特點，除此之外，這類材料在高溫、高低壓和高速等極端環(huán)境下具有優(yōu)異的耐摩擦耐磨損性能。采用碳纖維進(jìn)行增強后，可進(jìn)一步提高這類材料的應(yīng)用性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。我公司采用熱壓成型工藝成功制備碳纖維增強聚酰亞胺復(fù)合材料，并對材料的配方體系和加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化篩選，以便增加碳纖維與基體材料的相容性，使制得的復(fù)合材料具有最優(yōu)的力學(xué)性能。隨著碳纖維體積分?jǐn)?shù)的增加，碳纖維改性后的聚酰亞胺摩擦性能得到顯著提高，實驗證明，當(dāng)碳纖維體積分?jǐn)?shù)為 20%時，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損量都達(dá)到最小值。

碳纖維增強聚苯硫醚

       聚苯硫醚( PPS) 是一種半結(jié)晶熱塑性樹脂，具有卓越的力學(xué)性能、耐化學(xué)侵蝕性、自阻燃性等特點，除此之外，這類材料對無機礦物和有機纖維的相容性較好，適合制備各種填充量比較高的復(fù)合材料。我們無錫智上新材料通過對碳纖維與聚苯硫醚預(yù)浸處理，并采用模壓工藝成型方式制備的碳纖維增強聚苯硫醚復(fù)合材料，其中的PPS與碳纖維之間的粘結(jié)性能優(yōu)良。特別是與純樹脂相比，復(fù)合材料的力學(xué)性能及耐溶劑性都非常理想。碳纖維增強聚苯硫醚復(fù)合材料的各項力學(xué)性同樣受碳纖維含量的影響，在一定閾值下，復(fù)合材料的各項力學(xué)性能均隨著碳纖維含量的增大有不同程度的提高。

       碳纖維增強熱塑性特種工程塑料在性能、成本、生產(chǎn)效率、回收利用等方面都比熱固性碳纖維增強復(fù)合材料更具優(yōu)勢，但是碳纖維的比例、預(yù)浸料的處理方式、復(fù)合材料的加工工藝等都會對碳纖維改性特種工程塑料的性能產(chǎn)生較大的影響。隨著社會發(fā)展對新型高性能材料需求的擴(kuò)大，特別是航空、高端工業(yè)、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)對高性能新材料的需求越來越旺盛，碳纖維增強特種工程塑料的制造和應(yīng)用也將面臨著越來越多的挑戰(zhàn)，這對于致力于不斷提升和完善自我的碳纖維熱塑性復(fù)合材料制造方來說也是一個重要的發(fā)展機遇。

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