Di bidang pengembangan serat karbon, komposit termoplastik serat karbon kontinu berkinerja tinggi - seperti CF+Peek, CF+PPS dan CF+PI - telah terbukti sangat efektif dalam memenuhi persyaratan yang menuntut. Serat karbon termoplastik bertulang kontinu ini menawarkan sejumlah karakteristik kinerja superior, termasuk sifat mekanik yang luar biasa, ketahanan korosi, dan ketahanan benturan. Selain itu, mereka menawarkan kemampuan pemrosesan sekunder dan manfaat lingkungan yang telah menarik perhatian pasar yang signifikan. Tantangan saat ini terletak pada kesulitan pembuatan prepreg serat karbon termoplastik, dengan masalah utama adalah integrasi yang mulus dari serat karbon kontinu dan resin termoplastik. Berikut ini adalah analisis keunggulan dan kerugian dari empat proses prepreg serat karbon termoplastik umum:
1. Proses basah bubuk
Proses ini banyak digunakan untuk serat kaca termoplastik. Keuntungannya termasuk stabilitas campuran tinggi dan ketahanan suhu tinggi yang sangat baik. Namun, ia memiliki beberapa kelemahan:
Masalah Keseragaman: Mencapai distribusi yang seragam selama pencampuran sangat menantang, dan distribusi yang tidak merata dapat mengakibatkan kinerja produk yang tidak konsisten.
Keterbatasan Kinerja: Dibandingkan dengan komposit serat panjang, sifat mekanik bahan bubuk yang diproses basah secara signifikan lebih rendah.
Degradasi Bahan: Penghapusan pembawa dalam proses basah bubuk sering mengakibatkan penurunan kinerja material.
2. Metode peleburan
Pendekatan ini saat ini digunakan oleh bahan baru Wuxi Zhishang dan secara efektif membahas keterbatasan metode ekstrusi bubuk, menawarkan kinerja yang lebih baik. Namun, ia memiliki tantangan penting:
Kontrol suhu: Kontrol suhu leleh yang akurat sulit, dan lingkungan bebas debu diperlukan.
Inefisiensi Impregnasi: Jika suhu tidak dikontrol dengan benar, prepreg mungkin tidak sepenuhnya diresapi, menghasilkan penetrasi resin yang tidak lengkap.
3. Metode Laminasi Film
Metode laminasi film mempertahankan sifat asli serat karbon dengan menghindari kerusakan serat selama pemrosesan. Namun, ia memiliki beberapa kelemahan:
Penetrasi yang lambat: Polimer leleh tidak dapat dengan cepat menembus bundel serat, menghasilkan waktu prepreg yang lebih lama.
Ikatan antarmuka yang lemah: Serat penguat dan matriks polimer mungkin tidak mencapai integrasi lengkap dan ketat, menghasilkan ikatan antarmuka yang lemah antara resin dan serat. Ini mencegah pemanfaatan penuh sifat komposit.
Penerapan Terbatas: Metode ini paling cocok untuk prepreg langsung kain serat dengan resin viskositas rendah.
4. Solusi Metode Impregnasi
Metode ini mirip dengan proses prepreg serat karbon termoseting tradisional dan memiliki keuntungan dari kemudahan operasi. Namun, ia memiliki kelemahan yang signifikan:
Persyaratan Kelarutan: Banyak polimer termoplastik mengintip memiliki persyaratan kelarutan yang ketat yang membatasi aplikasi mereka.
Kompleksitas yang meningkat: Kebutuhan untuk menghilangkan pelarut pada tahap selanjutnya menambah langkah -langkah tambahan, meningkatkan biaya dan dapat mempengaruhi kinerja material.
Dampak Lingkungan: Pelarut dapat menyebabkan kontaminasi lingkungan dan menimbulkan tantangan pembuangan.
Proses di atas mewakili metode umum yang digunakan untuk menghasilkan prepreg intip serat karbon termoplastik. Terlepas dari proses yang dipilih, tujuan utamanya adalah untuk menghasilkan kinerja tinggi, terus -menerus diperkuat karbon serat karbon intip prepreg. Prepreg ini kemudian dapat digunakan untuk memproduksi produk serat karbon termoplastik melalui proses seperti cetakan kompresi. Setiap proses memiliki kekuatan dan keterbatasannya sendiri, dan pilihannya tergantung pada persyaratan aplikasi spesifik dan kemampuan produksi.
