在碳纖維復(fù)合家族中,不同的基體選擇可以創(chuàng)造出性能差異巨大的產(chǎn)品。目前,熱固性樹(shù)脂材料的利用率最高。這種材料作為基材,可以充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)勢(shì),但也存在回收困難、效率低、成本高等缺陷。與此相比,熱塑性碳纖維復(fù)合材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)。以下是熱塑性碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)。
與強(qiáng)度性能相比,熱塑性碳纖維復(fù)合材料的密度為1.1~1.9g/cm3鋼的重量比熱固性碳纖維復(fù)合材料高4~7倍左右,甚至比熱固性碳纖維復(fù)合材料低三分之一左右。雖然材料的強(qiáng)度低于它,但轉(zhuǎn)換比強(qiáng)度值有很大的優(yōu)勢(shì),可以用較輕的材料承受更大的力。
熱塑性碳纖維復(fù)合材料易于設(shè)計(jì)和成型。熱塑性樹(shù)脂加熱后會(huì)變軟,可以以軟化的形式自由成型,冷卻后可以恢復(fù)堅(jiān)固性。此外,熱塑性樹(shù)脂有很多種,可以根據(jù)需要匹配不同優(yōu)點(diǎn)的碳纖維復(fù)合材料,在形狀和性能上有很大的發(fā)揮空間。
性能穩(wěn)定,耐腐蝕。雖然熱塑性基材種類(lèi)繁多,但這些材料大多化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易被其他化學(xué)物質(zhì)腐蝕。此外,可根據(jù)使用環(huán)境選擇不同成分的比例來(lái)抵抗化學(xué)腐蝕。
介電性能好,熱塑性材料阻礙電波類(lèi)型小,透波性強(qiáng)。碳纖維與熱塑性材料結(jié)合后,能更好地發(fā)揮導(dǎo)電性,避免靜電。
耐疲勞不易損壞,熱塑性樹(shù)脂具有一定的附著力,即使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋,也會(huì)阻礙進(jìn)步1的損傷擴(kuò)大。同時(shí),碳纖維結(jié)合創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的內(nèi)部承載界面,即使部分纖維斷裂,應(yīng)力也可以傳遞給其他正常纖維,以保持產(chǎn)品的功能不喪失。
此外,與碳纖維復(fù)合材料相比,熱塑性材料的耐溫性能將得到一定程度的提高,具有明顯的優(yōu)勢(shì)。加熱到一定溫度后,可以融化再利用,碳纖維也可以回收大降低成本,減少對(duì)環(huán)境的破壞。