环氧基碳纤维复合材料

经过几十年的发展趋势，高性能优良的复合材料碳纤维已成为航空航天、城市轨道、智能机械、高端医疗器械和各种民用产品的原材料选择方案之一。碳纤维复合材料具有重量轻、强度高、应力松弛小、耐腐蚀、耐疲劳等性能优势，但在满足特殊要求时，仍存在一定的问题或问题，如何有效缓解各种问题，提高碳纤维复合材料的实际价值，有以下典型方案：

1.延展性大，易裂纹-解决方案：改性：

碳纤维提高了复合材料的强度和性能，但复合材料成型方法的特殊性能对复合材料的抗冲击性、冲击韧性和分级抗压强度有不利影响。在机械设备负荷的影响下，碳纤维复合材料将形成不同类型的破坏系统。一旦释放的应变动能超过建立新区域或在裂纹顶部附近形状变形所需的动能，可能会导致各阶段裂纹扩展的严重后果。

在树脂中加入相容性剂可以解决碳纤维原料延性大、易产生细微裂纹的基本方法，但延展性提高的颗粒一般渗透性差，通常会产生不同类型的高低颗粒密度区域。这种不均匀性也会降低复合材料的综合性能。现阶段，欧美发达国家首先在预浸固层铺设纳米纤维膜。这种膜不容易增加预浸料的厚度和净重。纳米改性化学物质可以作为固体层地区的延性树脂基材，从而形成更坚韧的树脂(可以与其他改性管理体系一起使用)。这些方案有利于提高碳纤维复合材料的抗分层性、破坏容限性和缓解疲劳特性，从而在工作压力或冲击下减少细微裂纹。

2.不耐热，不耐磨损-解决方案：热塑性：

目前段，我国使用最多的碳纤维复合材料仍以环氧树脂树脂为主。这种热固性塑料碳纤维复合材料可以满足一般工业生产或民用的要求，但对于一些性能要求较高的零件，环氧基碳纤维复合材料在耐高温、耐磨等方面存在一定的差异。因此，碳纤维行业的许多企业都在积极寻找解决方案。例如，三菱化学最近宣布推出一种基于氰酸酯树脂的新型碳纤维预浸产品，声称这种氰酸酯树脂碳纤维复合材料可以兼顾高韧性和耐温性。

对于碳纤维复合材料管理体系来说，不仅韧性高、耐高温不可能“鱼与熊掌兼得”例如，耐磨性和其他性能优势将相互限制。事实上，碳纤维复合材料的这些缺点的重要原因取决于基质材料。在过去，复合材料的耐温性通常是通过添加双马来酰亚胺来提高的，但最终的性能结论仍然不是很理想。国内碳纤维零件制造商根据持续碳纤维改进热固性塑料复合材料的研发，如持续碳纤维改进PPS/PES/PA6/PEEK对于单边预浸料的产业化，在特殊或高档零件中选择其替代热固性塑料碳纤维原料，在后续产品使用中表现出韧性高、耐热性好、耐磨性好、耐腐蚀、安全系数高的整体优势，成为碳纤维复合材料不耐热、不耐磨的首选解决方案之一。