基于碳纖維束技術的超輕碳纖維熱塑性復合材料

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基于碳纖維束技術的超輕碳纖維熱塑性復合材料

介紹一種獲得超輕熱塑性復合材料的方法，即纖維延展技術。該技術通過將一個傳統的12k碳纖維束減薄，寬度從5mm增加到25mm，可以減輕單位面積上的質量。利用這種技術有可能會造成板片的單向性和交織性。聚苯硫制成的熱塑性薄膜被用來加強和浸潤這種延展后的纖維織物，使其成為一種有一定強度的半固化材料；之后由這種半固化材料制成板材（超輕量熱塑性復合材料）。本研究將傳統的固化板材與新材料進行對比。對兩種纖維進行拉伸強度試驗，得到如下結論。

（1）通過充氣方法獲得的延展纖維將可能成為開發超輕量材料較有潛力的方法，所獲得材料有可能成為一種新型的可覆蓋復合材料，并用于汽車工業的各種板材和各種內飾的開發中，有利于減輕整車質量，同時加強部件的強度和抗撞擊能力。

（2）相比傳統碳纖維織物，延展纖維技術能夠使得平面織物結構具有較小的卷曲角度。延展后的纖維織物結構更加致密，但由于纖維空間的存在，浸潤材料更加容易和延展后的碳纖維結合在一起，使得復合材料獲得更好的性能指標。

（3）延展纖維織物較小的卷曲角度可以減小熱塑性復合材料的空隙和樹脂富集區域，使復合材料擁有更好的力學性能。

刊名：Composites（英）

刊期：2013年第5期

作者：Hassan M et al

編譯：王也