連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料—其他應用
2020-02-25
連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料除了在管道、汽車配件、交通運輸等,還可在如下方向應用。
1、體育休閑及3C周邊
連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料由于高抗沖擊及成型快速的特點在高端運動鞋、頭盔、拉桿箱、運動器材配件、手機殼等領域。目前耐克喬丹系列是連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料的忠實用戶,其中喬丹11到13代籃球鞋均采用美國PMC公司生產的碳?;炀師崴苄蕴及遄鳛樽愎伟澹渲袉痰?/span>11代截止目前依舊是全球銷量最好運動鞋之一,使得越來越多的籃球愛好者了解了碳板。下圖為喬丹籃球鞋及其使用的碳板。
除此以外在銳步等品牌運動鞋中也出現過大量碳?;炀師崴苄蕴及?。除鞋材以外連續(xù)纖維增強的熱塑性復合材料還被應用在電子產品及體育休閑領域。碳?;炀師崴苄蕴及迳a工藝較為復雜,浸潤難度大,如何將樹脂同時浸潤到兩種纖維里是技術難點。
2、在航空航天及軍事領域的應用
連續(xù)纖維增強熱塑性材料不僅是汽車工業(yè)優(yōu)選的輕量化材料,近年來航空工業(yè)也開始高度關注與研發(fā)其應用的可行性。復合化是當代材料技術發(fā)展的重要趨勢之一,而大量采用高性能復合材料是航空航天飛行器發(fā)展的重要方向。航空航天工業(yè)的發(fā)展和需求推動了先進復合材料的發(fā)展,而先進復合材料的發(fā)展和應用又促進了航空航天的進步。將先進復合材料用于航空航天結構上可相應減重20%~30%,這是其他先進技術很難達到的效果。
航天航空領域一般采用高性能的碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維作為其增強材料,使用PEEK、PPS、PES作為樹脂基,一般使用在耐熱不超過425℃的部件。由于這些熱塑性樹脂具有良好的耐溫性,使得其成為熱塑性復合材料領域異?;钴S的研究開發(fā)熱點。
在歐美連續(xù)碳纖維增強的PEEK復合材料在多種戰(zhàn)斗機型上應用于機身腹部壁板、尾翼、前起落架門、發(fā)動機周圍、機身蒙皮等構件。
在民用機方面使用碳纖維織物進行增強的PPS復合材料應用于A380 飛機機翼前緣,除了應用于飛機外部零件,飛機內部包括座椅架、橫梁、進氣管也使用了PPS復合材料。
3、建筑模板
目前熱塑性材料也己經成為建筑行業(yè)的新寵。CFRT建筑模板、下水槽的CFRT蓋板、CFRT建筑柱加固等都得到廣泛應用。熱塑性復合材料相較于傳統材料來說,其不易變形,施工簡單、經久耐用,百分百可回收利用等特點受到建筑行業(yè)的喜愛。
4、貨車側裙板
連續(xù)纖維增強熱塑性材質的側裙板,相較于傳統材料來說重量更輕、質量更高、不翹曲、不彎曲、方便維修。
5、集裝箱
傳統冷藏車和冷藏集裝箱的內壁采用鋁板或不銹鋼鋼板,不僅重量重價格貴,且熱傳導速度快,不利于集裝箱溫度的保持。使用連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料代替?zhèn)鹘y的金屬內襯板,不僅表面美觀,與聚氨酯發(fā)泡的粘結強度好,且材料通過FDA認證。連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料制成的集裝箱底板及內襯板具有很好的耐磨、耐腐蝕性,不會存在蟲蛀等問題,且破損后修復方便、快捷,質量輕降低了整體箱體重量和產品成本。
連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料在我國發(fā)展較晚,第一條真正意義上量產的連續(xù)玻璃纖維增強PP單向帶生產線在09年正式投入生產。經過11年的發(fā)展,國內企業(yè)已經完全掌握了連續(xù)玻璃纖維增強熱塑性樹脂單向帶、0/90°層合板、熱塑性蜂窩板產品的技術核心,產品無論從質量還是價格都可以與國外同行直接競爭。除了這些領域,連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料還有很多新領域等待著我們去開發(fā)利用。在眾多優(yōu)點、政策支持以及可循環(huán)的綠色環(huán)保趨勢下,連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料將會得到行業(yè)內的更多認可。
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