熱塑性碳纖維板運(yùn)用范圍詳解

1983年，熱塑性碳纖維復(fù)合材料在英國(guó)問世，迄今已有37個(gè)年頭，而我國(guó)在這個(gè)方面的投入和研究起步較晚。從2016年的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)的熱塑性碳纖維產(chǎn)品的產(chǎn)量約為200萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)今年整體市場(chǎng)會(huì)超過(guò)100億美元。咋一看這個(gè)數(shù)字覺得挺多，其實(shí)國(guó)內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料制品更多的還會(huì)停留在熱固階段，只有部分高精行業(yè)才會(huì)有熱塑性碳纖維的身影。熱塑性碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)階段，正式步入了使用階段，熱塑性碳纖維板和管材已經(jīng)相繼出現(xiàn)在一些高端行業(yè)。

熱塑性碳纖維板運(yùn)用范圍詳解

1、航空航天應(yīng)用

熱塑性碳纖維板在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，如飛機(jī)整流罩、前緣、艙門等小部件和內(nèi)飾部分，如機(jī)翼外翼、阻力板、機(jī)頭罩等次承力結(jié)構(gòu)件上，有數(shù)據(jù)顯示，碳纖維制品有30％用于航空航天工業(yè)，其中熱塑碳纖維的使用也非常頻繁。

2、軍事用途

全球各國(guó)的軍事競(jìng)賽，一直都是新材料的試驗(yàn)場(chǎng)，探索研究熱塑性碳纖維自然也包含其中。熱塑性碳纖維的輕量化、防火阻燃和耐腐蝕等特點(diǎn)，在軍事用途中得以更多方位的拓展。在野外，軍事裝備通常必須以最少的資源進(jìn)行長(zhǎng)距離移動(dòng)，減少設(shè)備重量意味著減少移動(dòng)設(shè)備的能量，這等同于節(jié)省時(shí)間、氣力和成本。另外現(xiàn)代軍事最為重要的衛(wèi)星技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)，都需要有熱塑性碳纖維復(fù)合材料的參與。另外還有一項(xiàng)軍工產(chǎn)品少不了熱塑碳纖維的加入，它就是戰(zhàn)斗機(jī)。很多軍迷都知道美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22采用了約24%的碳纖維復(fù)合材料，才使該戰(zhàn)機(jī)具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機(jī)動(dòng)性和隱身等特性。往后開發(fā)的第五代新型戰(zhàn)機(jī)，相信也會(huì)有它的身影。

3、醫(yī)療用途

與航天和軍工相比，醫(yī)療也是一個(gè)非常高端的行業(yè)，人類在探索宇宙的同時(shí)，也在完善對(duì)我們自己的認(rèn)知。碳纖維具備有X射線可穿透性，這對(duì)于人體檢查和治療具有非常重要的意義。除了在負(fù)載下保持臨界強(qiáng)度和剛度外，即使反復(fù)暴露于X射線或γ射線輻射下，碳纖維也不會(huì)斷裂。這使得碳纖維板非常適合成像設(shè)備結(jié)構(gòu)以及假肢，甚至正在研究碳纖維來(lái)增強(qiáng)受損的十字韌帶。目前醫(yī)療領(lǐng)域中連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料（CF/PEEK）已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，如假肢、支架、骨骼固定器等。

熱塑性碳纖維板的運(yùn)用范圍可不止以上的3個(gè)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)熱塑理念的科普，相信在未來(lái)的時(shí)間里，會(huì)有更多面向生活的熱塑碳纖維制品問世，屆時(shí)我們的生活或許會(huì)發(fā)生重大的變化。