之前我們分享過一則新聞，標題為“2030年碳纖維復合材料市場規(guī)模將達到640億美元”，簡要的介紹了未來碳纖維復合材料市場的發(fā)展?jié)摿?。另外碳纖維復合材料的發(fā)展趨勢，已經(jīng)開始從熱固性慢慢過渡到熱塑性，因為熱塑性碳纖維具備可回收的獨特性能。
 
 
在碳纖維復合材料的制備上，熱塑性難度高于熱固性，這是因為熱塑性樹脂的熔點更高，溫度提升不是特別難，但是要保證在更高的溫度下，碳纖維原絲與樹脂融合后的綜合性能更穩(wěn)定更突出，就非常困難了。
 
熱塑性碳纖維復合材料可根據(jù)樹脂進行分類
 
首先碳纖維復合材料是由碳纖維原絲與樹脂融合而成，熱塑性碳纖維復合材料中的樹脂成分，很大程度上決定了復合材料的綜合性能。目前常用的熱塑性樹脂有聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮等等，每一種樹脂的生產(chǎn)溫度和條件是有所區(qū)別的，因此熱塑性碳纖維復合材料可按樹脂進行分類。
 
熱塑性碳纖維聚苯硫醚復合材料耐老化、耐高低溫、自潤滑率等性能突出；而熱塑性碳纖維聚酰亞胺復合材料抗沖擊、耐溶劑、耐摩擦、耐蠕變性能較為穩(wěn)定；熱塑性碳纖維聚醚醚酮復合材料具備超強的生物相容性，因此在高端醫(yī)療領域較為適用。
 
熱塑性碳纖維板材小樣
 
熱塑性碳纖維復合材料可根據(jù)碳纖維原絲形態(tài)進行分類
 
碳纖維原絲是熱塑性碳纖維復合材料的核心材料，樹脂的性能決定了復合材料的能力下限，而碳纖維原絲的呈現(xiàn)方式?jīng)Q定了復合材料的能力上限。目前熱塑性碳纖維復合材料按照碳纖維原絲的形態(tài)可以分成3種類型。
 
1、長切碳纖維增強熱塑性復合材料：通過連續(xù)纖維無捻粗紗與熱塑性塑料通過擠出、造?；蛑破椒ㄖ瞥砂氤善?，再經(jīng)注射或模壓成型為制品。
 
2、短切碳纖維增強熱塑性復合材料：由碳纖維長絲經(jīng)纖維切斷機短切而成，具有分散均勻、工藝簡單等的優(yōu)點。短切碳纖維的標準長度是1mm—100mm，纖維直徑7μm，拉伸強度3500MPa，拉伸模量228GPa，密度1.75g/cm3。
 
3、連續(xù)碳纖維增強熱塑性復合材料：連續(xù)碳纖維增強才是熱塑性碳纖維復合材料的發(fā)展方向，不同于長切和短切，連續(xù)碳纖維保持了碳纖維原絲的完整性和方向性，最大程度的提高了復合材料的綜合性能，是現(xiàn)階段及未來航空航天、軍工、汽車、工業(yè)等高端領域的性能領航者。
 
礙于目前生產(chǎn)水平的限制，長切和短切是目前市場的主流，但是連續(xù)碳纖維增強熱塑性復合材料，這才是真正的熱塑性碳纖維復合材料的名稱。科技在發(fā)展，社會在進步，技術(shù)在更迭，或許不用等到2050年，熱塑性碳纖維復合材料會得到真正的普及。