CF/PEEK熱塑性復合材料
關注創建者：junhuapeek 創建時間：2020-08-28
CF/PEEK熱塑性復合材料的實例教程
基于君華特塑多年來在聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）樹脂、型材及制品的應用開發經驗，未來在高性能熱塑性CF/PEEK復合材料板材產品的結構、外觀、工藝及選材設計方面會加速發展，并且通過向市場及潛在客戶宣傳CF/PEEK熱塑性復合材料相比于傳統熱固性復合材料以及合金的特性優點來拓寬應用市場，占據更多的市場份額，同時需要調研鋪絲鋪帶、連續纖維纏繞成型及預浸料連續成型等工藝設備，建立更加完善的復合材料品質檢測控制手段。以創新為內在驅動CF/PEEK高性能熱塑性復合材料產業及應用進程！
展開 從短期看，連續碳纖維CF/PEEK熱塑性復合材料的市場應用雖然在國外相對成熟，但是在國內主要應用于航空航天軍工業、醫療器械行業，更多的應用尚未成熟，還有大面積的應用市場有待開發，但是隨著碳纖維熱塑性復合材料制品在工藝及質量穩定性、產品系列化、規格化與國外同類技術水平等方面差距的不斷縮小，相信只要緊密圍繞新興產業的巨大需求，抓住發展機遇，持續推進原料生產技術進步，加大碳纖維熱塑性復合材料體系、加工工藝、應用水平的研究，提高對系列化產品開發、市場培育等環節的支持力度，國內的碳纖維熱塑性復合材料產業必將迎來一個新的發展階段。
轉載自：知乎 《熱塑性碳纖維復合材料優勢及應用展望》YANG
展開 ▲ 安學峰高工，航空工業，熱塑性復合材料民機結構件的高效率、高質量、低成本制造
▲ 丁浩亮高工，航天材料及工藝研究所，高性能熱塑性復合材料在航天器結構件中的應用需求和實踐
▲ 鄭潔高工，航空工業，熱塑性復合材料層板失效預測研究
03、江蘇君華特塑
▲ 江蘇君華特塑展位
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司一直參加由SAMPE組織承辦的熱塑性復材展會和復材國際研討會。今年既作為參展單位，又作為匯報單位。本次展示的產品是江蘇君華復材系列的商標產品（PEEKFRTP?和JHFRTP?）。
其中PEEKFRTP?代表連續CF（GF）/PEEK預浸料及其制品，JHFRTP?代表除PEEK以外的其他特種工程塑料與纖維復合產品，樹脂基體包括PPS、PEI、PPSU和PI等；纖維涉及CF和GF等。展品包括PEEK-CF預浸帶、板材、管材、支撐扣、星輪、醫療瞄準架、套管等。其中連續碳纖維CF/PEEK板材榮獲“2021年度材料類SAMPE中國創新入圍獎”。
04、LF-CF/PEEK匹配性研究
▲ 王二平，復材事業部負責人，連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究
本次匯報的題目為“連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究”，對比國內外多家T300 3K纖維織物，分別與PEEK樹脂復合，從碳纖維性能和復合材料產品綜合評估，考察連續CF/PEEK的匹配性。從篩選驗證結果可知，國產纖維材料通過合適的處理工藝可以代替進口使用。
▲ 江蘇君華特塑LF-CF/PEEK板材
隨著國際和國家對熱塑性行業的重視，隨著各類宣傳平臺的推波助瀾，隨著行業的關注和研究的深入，連續CF/PEEK復合材料的研究進程會加快，連續CF/PEEK復合材料的明天會更好!
展開 此外，在飛行器服役過程中的沖擊載荷、高低溫環境、濕熱環境等均對復合材料的使用提出了較高的要求。連續纖維增強高性能熱塑性復合材料（CF/PEEK，CF/PPS等），相比于傳統熱固性復合材料，具有更明顯的性能優勢，滿足航空領域應用的多種需求。隨著國外基礎研究的深入和工業制造能力的提升，以及材料成本和制造成本的降低，近年來CF/PEEK熱塑性復合材料憑借優異的性能開始在眾多領域開展應用研究。目前，處于研究階段的部件主要集中在航空、航天、船舶、石油以及高端民用制造領域。部分已經應用和正在科研攻堅的部件如圖5所示，這些應用和研究進展表明連續纖維增強高性能熱塑性復合材料，尤其是CF/PEEK熱塑性復合材料的廣闊前景。
圖5 CF/PEEK熱塑性復合材料已經應用和正在研發的部件實例
（a）衛星支架或蒙皮；（b）機翼前緣；（c）彈艙門；（d）發動機機匣和風扇葉片；（e）直升機旋翼槳轂和起降支承；（f）采油管道
國內對于連續纖維增強高性能熱塑性復合材料制件的結構設計與應用尚處于起步階段，高性能熱塑性復合材料的上游材料即高性能熱塑性預浸料的批量化生產尚屬空白，追趕國外高性能熱塑性復合材料設計和制造技術，積累國內熱塑性復合材料設計和制造經驗仍是當前研究的重要內容。
原文出處：
連續纖維增強高性能熱塑性樹脂基復合材料的制備與應用（點擊“題目”可鏈接全文）
肇 研，劉寒松
2020, 48(8): 49-61
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000209
展開 CF/PEEK熱塑性碳纖維復合材料一般是以緞紋編織的為主，緞紋的紋路之間間隙大，有錯層間隙更有利于PEEK膠料的浸漬或者浸潤。PEEK材料的流動性不好，冷卻固化速度快。所以碳纖維復合材料的浸潤難度要遠遠高于環氧型碳纖維復合材料。PEEK的熱塑性復合材料一般碳纖維占比50~ 60%之間。密度一般為1.56g/cm3左右。PEEK本身作為特種高性能工程塑料，具有很多普通材料不具備的性能優點，如高強度，耐高溫，自潤滑，耐水解，耐腐蝕等等。所以PEEK型的碳纖維復合材料相較于普通環氧型的碳纖維復合材料，性能更加優越，解決了環氧型復合材料存在的很多問題。因PEEK本身價格比較昂貴，工藝成型難度大，所以目前PEEK熱塑性復合材料的價格也比較昂貴。目前主要廣泛應用于醫療和軍工行業。
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突破長度極限，開啟制造新紀元
在高端復合材料領域，長度一直是衡量制造能力的核心標尺。傳統CF/PEEK單向帶受限于工藝瓶頸，往往只能提供數十米至數百米的斷續產品，接頭頻繁、性能波動、效率低下成為困擾行業的頑疾。
如今，江蘇君華特種高分子材料股份有限公司自豪地推出連續長度1000米CF/PEEK預浸帶（LU-CF/PEEK）—這不是簡單的數字疊加，而是熱塑性預浸料制造技術的革命性跨越。
熱塑性聚氨酯(TPU)是一類性能優良的彈性體，具有較高的拉伸強度，達到6倍以上的伸長倍率。廣泛應用于建筑、汽車、電線和電纜。但是TPU極易被火焰點燃，快速燃燒，在燃燒的過程中伴隨著強烈的黑煙和致命的氣體產物，因此帶來較高的安全隱患。
通常添加型阻燃劑會對聚合物基體的機械性能造成明顯損害。特別是彈性體材料，阻燃劑的加入通常造成伸長率成倍下降。因此在彈性體阻燃中，需要針對性開發高效且與基體界面相容性好的阻燃體系
樹脂基復合材料以其輕質高強、抗疲勞、耐腐蝕等一系列性能優勢，逐漸發展成為航空結構不可或缺的材料體系。按照基體樹脂的種類，可以將樹脂基復合材料分為熱固性和熱塑性兩大類。由于熱塑性復合材料預浸料制備及成型加工困難大，限制了其在飛機及發動機結構的廣泛應用。以往針對熱固性復合材料的研究較多，應用也較為成熟。然而熱固性復合材料的韌性不足，受低速沖擊載荷存在敏感的分層問題，限制了其在航空結構上的進一步應用
碳纖維/PEKK熱塑性3D打印復合材料艙門鉸鏈
瑞士9T Labs開發了一種包含 3 步制造工藝流程的增材融合技術 ( Additive Fusion Technology，AFT) ，并使用該技術制造了碳纖維/PEKK增強的3D打印直升機艙門鉸鏈。另外，與傳統連續復合材料增材制造不同的是，3D打印制成的預成型體需要進一步放入模具中熱壓成型，以消除孔隙，得到輕質高強的零件
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司工程技術研究中心的復合材料研發部門于2022年3月在《纖維復合材料》期刊雜志上刊登發表了《連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料匹配性研究》的文章。
連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料匹配性研究<<<<
論文聚焦行業熱點，采用科學準確的研究方法，利用公司先進的研究設備和科研環境，經過耐心細致的反復試驗，得出精確詳實的實驗數據，收獲創新成果匯總成文
04、LF-CF/PEEK匹配性研究
▲ 王二平，復材事業部負責人，連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究
本次匯報的題目為“連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究”，對比國內外多家T300 3K纖維織物，分別與PEEK樹脂復合，從碳纖維性能和復合材料產品綜合評估，考察連續CF/PEEK的匹配性。
以創新為內在驅動CF/PEEK高性能熱塑性復合材料產業及應用進程！
纖維增強復合材料由于其獨特的優勢，如高比強度和剛度，在各種工業中的應用越來越多。盡管如此，由于其易碎的性質，當受到低速沖擊(LVI)作用時，很容易分層。低速沖擊損傷會顯著降低復合材料結構的結構完整性和剩余機械性能，可導致層壓板的各種損壞，如基體開裂、脫粘、分層和纖維斷裂/失效。因此，在設計和制造這種結構時，應考慮纖維增強塑料的面外響應。關于纖維增強復合材料的制造，通常使用各種纖維/織物
連續碳纖維CF/PEEK熱塑性復合材料
碳纖維增強聚醚醚酮（CF/PEEK）是一種高性能熱塑性復合材料，與傳統的碳纖維增強環氧樹脂熱固性復合材料相比
近年來，以PEEK為首的特種工程塑料，以其耐溫性高、韌性好、耐疲勞性好、自潤滑、阻燃、生物植入性材料、可回收等特點，迎合了航空航天、軍工、醫療、特殊機械行業的要求，應用領域逐漸拓寬。
PEEK與纖維材料的有效復合，大大提高了材料的性能。連續CF/PEEK復合材料中，連續碳纖維的高強高模特性，賦予復合材料很高的強度和模量，以及抗變形特性。碳纖維織物增強PEEK復合材料(本文簡稱為連續CF/PEEK
