聚苯硫醚也是頗受復(fù)合材料行業(yè)青睞的熱塑性樹脂之一，其在力學(xué)性能、耐腐蝕性、自阻燃性等方面都表現(xiàn)優(yōu)異，所以常常被用作各類高性能復(fù)合材料的基體材料。碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能也受碳纖維含量的影響，在一定閾值下，碳纖維含量越大，承擔(dān)外力載荷的能力也就越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)證明，在高達(dá)100℃的溫差條件下，連續(xù)性碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料板的ILSS仍能呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。

聚醚醚酮?jiǎng)傂愿摺⒊叽绶€(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小、能承受極大的應(yīng)力，不會(huì)因時(shí)間的延長而產(chǎn)生明顯的延伸，而且其密度小，加工性能好，適宜于對(duì)精細(xì)度要求高的部件。聚醚醚酮本身就是熱塑性樹脂中耐熱性較好的一種，長期的工作溫度甚至能達(dá)到250攝氏度，在這樣的高溫環(huán)境下，其力學(xué)性能基本不受影響。采用碳纖維作為增強(qiáng)體可以進(jìn)一步提升聚醚醚酮材料在強(qiáng)度、剛性和耐磨性等方面的性能表現(xiàn)，對(duì)于制品的整體使用壽命也有明顯的延長作用。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，碳纖維材料的占比在25%-30%時(shí)，以聚醚醚酮為基體的復(fù)合材料的耐磨性有顯著提高，碳纖維材料的加入能有效提升其應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用范圍。

 

國內(nèi)的碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，以預(yù)浸料為例，市場上仍以玻璃纖維增強(qiáng)PP、PA等通用塑料熱塑性預(yù)浸料為主，碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)。

從航空航天到工業(yè)制造的各個(gè)行業(yè)，都在尋找創(chuàng)新的方法來減輕多余的重量，在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)，還能提供與同類產(chǎn)品相當(dāng)?shù)陌踩院涂煽啃裕瑢?shí)現(xiàn)功能集成與減重雙重目標(biāo)。例如，配備電驅(qū)動(dòng)或燃料電池引擎的汽車能夠通過減輕結(jié)構(gòu)件或動(dòng)力總成部件的重量，使其續(xù)航里程得以增加，最直接的案例就是智上新材為汽車設(shè)備商定制的碳纖維動(dòng)力電池箱體，比金屬箱體減重三分之一；工業(yè)機(jī)械中的重型、高負(fù)載以及耐用的工業(yè)設(shè)備，可以通過采用高強(qiáng)度與性能更好的材料實(shí)現(xiàn)輕量化、輕薄的精密結(jié)構(gòu)，智上新材為紡織、印刷、造紙、鋰電池等行業(yè)提供的碳纖維輥，在提高生產(chǎn)效率、減少能耗的同時(shí)，還因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料所提供的良好尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、耐疲勞性而獲得優(yōu)化的結(jié)果。事實(shí)證明，碳纖維的這種輕量化應(yīng)用價(jià)值將大幅度推動(dòng)其在多種行業(yè)中的應(yīng)用比例。

為了滿足某些行業(yè)對(duì)特定項(xiàng)目的材料需求，碳纖維復(fù)合材料零部件制造企業(yè)需要不斷開發(fā)出具有特定應(yīng)用性能的碳纖維復(fù)合材料，例如耐高溫性、阻燃性、自潤滑性、電磁波透過性等不同的性能特征，以此擴(kuò)大碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。而且，碳纖維復(fù)合材料的這種可調(diào)適的應(yīng)用能力反過來又會(huì)引導(dǎo)工業(yè)制造等領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)備升級(jí)。

航空、軌道交通以及汽車制造在材料選擇時(shí)通常會(huì)考慮乘客的安全性，阻燃類碳纖維復(fù)合材料更符合這類應(yīng)用需求；航天工程和特種工業(yè)設(shè)備的一些零部件需要耐受很高的工作溫度，智上新材為這類設(shè)備提供耐高溫碳纖維復(fù)合材料零部件的定制服務(wù)，這類碳纖維產(chǎn)品可承受數(shù)百至上千攝氏度的不同工作溫度，同時(shí)還能保持低熱膨脹系數(shù)；許多工業(yè)設(shè)備要求零部件材料具有足夠的耐磨性和自潤滑性，智上新材開發(fā)的連續(xù)CF增強(qiáng)PEEK等復(fù)合材料有效提升了零部件的自潤滑和耐磨性能。而且，這種連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)品可以通過選擇不同種類的基體材料、含量不同的碳纖維以及添加工藝改變或調(diào)節(jié)復(fù)合材料的實(shí)際性能。可以說，工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用需求帶動(dòng)了碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展。

如果從材料全生命周期的角度來審視，熱固性碳纖維復(fù)合材料必將面臨挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)該問題，現(xiàn)在主要有兩個(gè)方向的解決方案：一是針對(duì)當(dāng)下市場上的碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行可回收性研究；二是直接采用熱塑性樹脂基替代熱固性樹脂基，例如智上新材開創(chuàng)了以連續(xù)碳纖維為增強(qiáng)體，以中高端熱塑性樹脂為基體的熱塑性碳纖維復(fù)合材料零部件解決方案。這種熱塑性樹脂基體與熱固性樹脂基體不同，具有可回收和二次利用的基本條件。

如今，這種新興的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制造技術(shù)正在奮力趕超傳統(tǒng)的碳纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料，正在為航空航天、軍工、軌道交通，智能機(jī)械和高端醫(yī)療市場中的特定用戶提供具有更高性能的應(yīng)用產(chǎn)品。