碳纖維復(fù)合材料本身是具備一定的耐高溫屬性的，包括當(dāng)下熱門的熱固性碳纖維，及未來可能大范圍普及的熱塑性碳纖維。不過不能將之作為抵抗高溫環(huán)境的主要材料，工業(yè)生產(chǎn)中超過1000℃的環(huán)境并不少，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)等。那熱塑性碳纖維加工成產(chǎn)品后，處于極高溫度下，是否會(huì)熔化而失去性能呢？
 
 
    熱塑性碳纖維制品遇高溫會(huì)熔化嗎？
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維和熱塑性樹脂融合而成的，碳纖維自身是經(jīng)過幾千攝氏度的高溫氧化而來的產(chǎn)物，耐高溫性極強(qiáng)，但熱塑性樹脂卻不然。目前常用的幾種熱塑性樹脂包括聚丙烯、聚酰胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚等等，它們的熔點(diǎn)是決定熱塑性碳纖維復(fù)合材料高溫是否熔化的關(guān)鍵。
 
    1、聚丙烯(PP)：熔化溫度約為160-170°C
    2、聚酰胺（PA）：熔化溫度約為200-220°C
    3、聚醚醚酮(PEEK)：熔化溫度約為335-343°C
    4、聚醚酰亞胺(PEI)：熔化溫度約為217-225°C
 
    當(dāng)熱塑性碳纖維復(fù)合材料達(dá)到或超過其熔化溫度時(shí)，基體材料會(huì)軟化并失去其結(jié)構(gòu)完整性，逐步失去性能，如果溫度超過碳纖維氧化溫度，碳纖維絲也會(huì)發(fā)生降解。
 
熱塑性碳纖維制品遇高溫會(huì)熔化嗎？
 
    熱塑性碳纖維熔化后如何處理？
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料是具備熱重塑特性的，因此在熔化后并不會(huì)像熱固性碳纖維復(fù)合材料一樣，直接報(bào)廢或回收。下面的幾種處理方式是根據(jù)熔化后熱塑性碳纖維復(fù)合材料的實(shí)際情況，從上到下來進(jìn)行選擇使用的。
 
    1、重新凝固和重新成型：如果熔化的熱塑性碳纖維復(fù)合材料處于受控環(huán)境中，例如在制造過程中，它可以重新凝固和重新成型。這涉及將熔化的復(fù)合材料冷卻到合適的溫度，以使熱塑性基體固化并恢復(fù)其結(jié)構(gòu)完整性。然后可以使用壓縮成型或注塑成型等技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行成型或成型，類似于最初的復(fù)合材料制造過程。
 
    2、熱壓或熱固結(jié)：如果熔融的熱塑性碳纖維復(fù)合材料處于半固態(tài)或粘稠狀態(tài)，則可以對(duì)其進(jìn)行熱壓或熱固結(jié)。此過程涉及對(duì)材料施加熱量和壓力，以實(shí)現(xiàn)更均勻和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。施加的壓力有助于去除空氣空隙并增強(qiáng)碳纖維和熱塑性基體之間的結(jié)合，從而產(chǎn)生更堅(jiān)固的熱塑性復(fù)合材料。
 
    3、碳纖維回收：在某些情況下，熔化的熱塑性碳纖維復(fù)合材料可能不適合重新成型或進(jìn)一步使用，仍然可以通過碳纖維回收過程進(jìn)行回收?？梢圆捎脽峤饣蛉軇┹腿〉燃夹g(shù)將碳纖維與熔融基質(zhì)材料分離，回收的碳纖維可用于其他復(fù)合材料制造工藝或不同應(yīng)用。
 
    4、材料處置：如果熔化的熱塑性碳纖維復(fù)合材料不能有效地再加工或回收，則需要采用適當(dāng)?shù)奶幹梅椒?。處置方法可能包括焚燒、填埋或符合?dāng)?shù)胤ㄒ?guī)的其他對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的廢物管理做法。
 
    相比于熱固性碳纖維，熱塑性碳纖維復(fù)合材料的處理有了新的選擇，對(duì)于未來碳纖維產(chǎn)業(yè)的完善提供了強(qiáng)有力的助推作用。
 
    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。