热塑性与热固性碳纤维制品的区别有哪些?

  碳纤维复合材料拥有优秀的力学性能,在复合材料这里占据了绝对的地位,在航空航天、工业生产、轨道交通、军工海事等多个领域都有广泛应用。碳纤维复合材料是由碳纤维丝束跟树脂复合制成,由于树脂的不同,碳纤维复合材料也就有了热塑性和热固性两大分类,现阶段使用的比较多的就是热固性碳纤维,热塑性碳纤维国内的研发还处于初期阶段而且价格比较高昂,一般是用在高端领域上,本文来给大家说说这两种纤维复合材料区别在哪里?

  碳纤维复合材料的增强体是一根根碳纤维丝束,每一根碳纤维丝束只有头发丝的三分之一大小,碳纤维丝束的特殊性造成其存在各向异性,如果不固定到一起的话,就会出现断裂分层的情况,这个时候就通过树脂来使得每一根丝束都很好的结合在一起。制作而成的碳纤维复合材料具有高比强度比模量的优势,跟很多金属材料相对比性能表现都要好,成为轻量化需求的重要材料,随着碳纤维复合材料生产技术不断地提升,一些特殊领域也开始展示出对其的需求,但是在一些特殊功能性上面还不足,比如耐磨性、耐热性,主要原因是树脂不能满足性能需求,所以自然而然也就有了热塑性碳纤维复合材料的研发。

  热固性碳纤维复合材料中主要是以环氧树脂为主,是一种具有环氧集团的低聚合物,成型后成为三维网状结构的固体,跟碳纤维丝束结合以后就能非常好地连接每一根碳纤维丝束成为一个整体,在化学结构上面有活性环氧基、羟基和醚基等,具有较强的粘接力,能够很好的把碳纤维牢固的粘接在一起,这样能够在成型后不发生断层的情况。

  热固性碳纤维的耐高温会受到环氧树脂的影响,正常的耐高温只能是在160℃左右。但是具有非常好的耐腐蚀性能,但耐摩擦性能却比较差。

  热塑性碳纤维复合材料中是把环氧树脂换成热塑性树脂,常见的有PA/PPS/PEEK等,因为树脂不-样,所以生产出来的热塑性碳纤维具有可回收利用的性能优势,并且在一些特殊地方的性能表现更好,比如环氧树脂植入人体会有排异,但是采用PEEK基体的热塑性碳纤维制作的制品有很好的生物相容性,包括耐高温性也更好。

  那两者的区别其实就是树脂的不同,使得获得的碳纤维复合材料的性能不同,不能说谁好谁不好,更多的是看应用的行业领域需要的性能表现,再就是可回收利用的上面,那现阶段热塑性碳纤维更多的还是以高性能的中应用比较多,我们常见的碳纤维制品还是以热固性碳纤维复合材料为主,这其实是跟热塑性碳纤维的技术还在研发以及费用很贵有很大关系。期待随着研发的深入,碳纤维复合材料的性能优势能够被我们每个人所熟知。