熱塑性復合材料的案例
第三屆熱塑性復合材料國際研討會-江蘇君華特塑攜連續(xù)CF/PEEK熱塑性復合材料參加
第三屆熱塑性復合材料國際研討會
江蘇君華特塑攜連續(xù)CF/PEEK熱塑性復合材料參加
2021年11月25上午，第三屆熱塑性復合材料國際研討會在上海拉開帷幕，以“高性能熱塑性復合材料助力中國大飛機輕盈翱翔”為會議主題。來自國內(nèi)外行業(yè)企事業(yè)單位、大學及科研院所的代表200余人參加會議，其中171位代表來到與會現(xiàn)場。
研討會由中國商飛、中航復合材料有限責任公司、四川大學、北京航空航天大學、中航工業(yè)五家單位共同主辦，由國際先進材料與制造工程學會（SAMPE）北京分會承辦。
01、CFRTP研討會
▲ 開幕式主持人：肖輝江主任，中國商飛
中國商飛肖會江主任發(fā)表開幕式祝詞。肖主任表示，熱塑性復合材料已成功應(yīng)用于A380、A350等飛機的機翼前緣、機身連接角片等結(jié)構(gòu)，近年來逐漸向主承力、大部件等結(jié)構(gòu)驗證快速發(fā)展，熱塑性復合材料、設(shè)計和工藝技術(shù)的突破也日新月異，應(yīng)用前景廣闊。
▲ 楊洋研究員，中國商飛，熱塑性復合材料制造工藝及應(yīng)用
肖主任指出：“熱塑性復合材料是一個涉及到專用樹脂、專用纖維、專用裝備、預(yù)浸料制備、復材成型、制件連接、結(jié)構(gòu)設(shè)計、壽命預(yù)測以及部件回收的一個巨大產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，任何的單點突破都不足以推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的前進。因此，只有產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位攜手，共同努力，產(chǎn)學研共同融合，才能實現(xiàn)我國高性能熱塑性復合材料的整體發(fā)展，助力中國大飛機輕盈翱翔。”
中國商飛劉傳軍博士、中國科學院大連化學物理研究所周光遠博士、GKN航空FOKKER航空結(jié)構(gòu)公司民用航空機身全球研發(fā)主任安特·奧弗瑞葛博士做特邀報告。
展開 高性能熱塑性復合材料在航空發(fā)動機短艙上的應(yīng)用
圖1 空客A350熱塑性復合材料機身卡箍
圖2 空客H–160直升機熱塑性復合材料槳轂中央件
在航空發(fā)動機領(lǐng)域，熱塑性復合材料雖無法滿足渦輪盤等熱端部件的使用要求，但在發(fā)動機冷端部件及短艙結(jié)構(gòu)上具有廣闊的應(yīng)用空間。目前，國外廠商已經(jīng)在吊掛、進氣道降噪聲襯等部位使用大量熱塑性復合材料，并有 GKN 航空福克公司的專家認為在風扇罩上可以借鑒飛機經(jīng)驗應(yīng)用熱塑性復合材料，如圖 3 所示。
圖3 熱塑性復合材料在航空發(fā)動機短艙上的應(yīng)用
1. 高性能熱塑性復合材料及其成型工藝
目前航空結(jié)構(gòu)中使用的復合材料絕大多數(shù)采用環(huán)氧、雙馬、聚酰亞胺等熱固性樹脂作為基體。與熱固性樹脂基復合材料相比，熱塑性樹脂基復合材料具有下列優(yōu)勢：
（1）經(jīng)合理優(yōu)化凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的熱塑性基體具有較高的基體韌性，熱塑性樹脂基復合材料耐疲勞性能好，沖擊損傷阻抗和損傷容限都比熱固性樹脂基復合材料高。
（2）孔隙率低，吸濕率低，耐環(huán)境性能好。
（3）成型過程為熔融 – 固結(jié)的物理過程，沒有固化反應(yīng)，因此可重復成型和焊接成型，成型周期短、效率高、可修補。
（4）熱塑性預(yù)浸料可以室溫儲存，且有近乎無限的儲存期。
經(jīng)過多年的技術(shù)積累，國外已逐步建立起熱塑性復合材料完整的技術(shù)體系，主要供應(yīng)商包括荷蘭的TenCate、美國的 Cytec 等公司，近年來，德國 Evonik 公司以及日本 Teijin 公司也陸續(xù)開發(fā)了熱塑性復合材料體系。
展開 連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料工藝及應(yīng)用
來源：SAMPE
作者：姚志佳
一、概述
連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料由于其輕質(zhì)、高剛度、高韌性等特性，在汽車工業(yè)，航空航天，軍工，電子等諸多領(lǐng)域已經(jīng)廣泛的應(yīng)用。連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料（CFRTP）是以連續(xù)纖維作為增強材料，以熱塑性樹脂為基體，通過將熱塑性樹脂熔融浸漬的工藝制造的高強度、高剛性、高韌性的復合材料。可選用的增強材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、植物纖維、以及玄武巖纖維。可以選用的樹脂基體有PP、PE、PA6、PA66、PC、PET、TPU、PPS、PEEK等。根據(jù)產(chǎn)品性能及成型要求的不同，增強材料的形態(tài)可以是單向的，也可以是織物。
盡管短纖維和長纖維熱塑性復合材料占整個熱塑性復合材料市場的主導地位。但由于連續(xù)纖維獨特的特點，近年來國際上連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料市場仍然保持著快速增長，國外行業(yè)巨頭也正將連續(xù)纖維增強的熱塑性復合材料及相關(guān)企業(yè)作為重點開發(fā)方向和并購的首選標的。其中朗盛收購了德國Bond-Laminates、三菱收購QPC、東麗公司收購荷蘭的Tencate；而韓華、巴斯夫、科思創(chuàng)、英力士等化工巨頭也都推出了相應(yīng)的連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料。
目前，掌握連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料技術(shù)的企業(yè)主要集中在德國、荷蘭、英國、美國等少數(shù)歐美國家。我國有部分企業(yè)掌握了一部分連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料的技術(shù)，但是在連續(xù)纖維增強特種工程塑料復合材料方面，我國與國外依舊存在非常大的差距。
展開 熱塑性CF/PEEK碳纖維復合材料優(yōu)勢及應(yīng)用展望
碳纖維材料是在上世紀六十年代末才首次投入市場，我國掌握碳纖維材料生產(chǎn)技術(shù)也是近十年的事情，但碳纖維材料憑借其獨特的性能優(yōu)勢——高強度、高模量、耐磨、電性能、不易發(fā)生蠕變和疲勞、X射線透過性好、尺寸穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕、耐高溫等特點，成為性能廣、用途多的增強纖維之一，廣泛用于航空航天、軍工設(shè)備、精密儀器、醫(yī)學等各個領(lǐng)域。
熱塑性復合材料自開發(fā)以來，受到各國越來越多的重視，相關(guān)的研究及應(yīng)用都十分活躍。航天、航空、汽車制造、石油化工、電子半導體等領(lǐng)域均是熱塑性復合材料應(yīng)用和發(fā)展速度較快的領(lǐng)域。特別是近10年來，每年的消費量均以25%的速度增長，發(fā)展速度比熱固性復合材料高數(shù)倍。
與熱固性碳纖維復合材料相比，熱塑性碳纖維復合材料具有以下的應(yīng)用優(yōu)勢：韌性比較高、損傷容限大、介電常數(shù)比較好、維修方便、有類似于金屬的加工特性、成本低等優(yōu)點。從制作工藝角度看，熱塑性碳纖維復合材料的原材料儲存期不受限制、不需低溫貯存、成型加工周期比較短、成型不需要熱壓罐等大型專用設(shè)備，尤其是它所具有的良好的可循環(huán)性、可回收、可重復利用和不污染環(huán)境等特性很好地適應(yīng)了當今世界對材料產(chǎn)業(yè)所提出的環(huán)保要求。
因此，過去以熱固性碳纖維復合材料制品為主要方向的下游廠商開始轉(zhuǎn)變目光，把更多的資源傾向于發(fā)展熱塑性碳纖維復合材料制品方面。愈來愈多的新材料公司將熱塑性碳纖維復合材料作為重點發(fā)展對象，大力推進碳纖維增強PEEK、PI、PPS等熱塑性碳纖維復合材料在高端醫(yī)療、精密機械、軌道交通和航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。
展開 
連續(xù)纖維增強高性能熱塑性復合材料 應(yīng)用現(xiàn)狀
此外，在飛行器服役過程中的沖擊載荷、高低溫環(huán)境、濕熱環(huán)境等均對復合材料的使用提出了較高的要求。連續(xù)纖維增強高性能熱塑性復合材料（CF/PEEK，CF/PPS等），相比于傳統(tǒng)熱固性復合材料，具有更明顯的性能優(yōu)勢，滿足航空領(lǐng)域應(yīng)用的多種需求。隨著國外基礎(chǔ)研究的深入和工業(yè)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(yōu)異的性能開始在眾多領(lǐng)域開展應(yīng)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(lǐng)域。部分已經(jīng)應(yīng)用和正在科研攻堅的部件如圖5所示，這些應(yīng)用和研究進展表明連續(xù)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(jīng)應(yīng)用和正在研發(fā)的部件實例
（a）衛(wèi)星支架或蒙皮；（b）機翼前緣；（c）彈艙門；（d）發(fā)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(nèi)對于連續(xù)纖維增強高性能熱塑性復合材料制件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)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(yù)浸料的批量化生產(chǎn)尚屬空白，追趕國外高性能熱塑性復合材料設(shè)計和制造技術(shù)，積累國內(nèi)熱塑性復合材料設(shè)計和制造經(jīng)驗仍是當前研究的重要內(nèi)容。
原文出處：
連續(xù)纖維增強高性能熱塑性樹脂基復合材料的制備與應(yīng)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 熱塑性復合材料首次用于戰(zhàn)斗機
日前，GKN Aerospace公司向貝爾直升機公司（Bell Helicopter）的V-280 Valor傾轉(zhuǎn)旋翼戰(zhàn)斗機交付了一對采用熱塑性復合材料制造，經(jīng)感應(yīng)焊接而成的蝶形尾翼（V型尾翼）方向升降舵（Ruddervators），以及兩個由回收熱塑性復合材料經(jīng)模壓成型工藝制造的蓋板。
GKN Aerospace公司已為貝爾V-280 Valor機型設(shè)計并制造了全熱固性復合材料的蝶形尾翼。最新開發(fā)的熱塑性復合材料方向升降舵（用來對蝶形尾翼的翼面進行控制）和蓋板部件是為計劃于今年進行的飛行測試專門生產(chǎn)的示范件。GKN表示，V-280將成為全球首架應(yīng)用熱塑性復合材料的軍用飛機。
“我們非常榮幸能在全球率先將熱塑性復合材料的前沿技術(shù)應(yīng)用到最先進的V-280 Valor戰(zhàn)斗機的飛行測試中，”GKN Aerospace公司首席執(zhí)行官John Pritchard表示。
玻璃纖維展會https://www.hongyantu.com/goodlist/zq/16020.html
兩件模壓蓋板部件的原材料，由生產(chǎn)方向升降舵所產(chǎn)生的廢料經(jīng)回收處理獲得，相關(guān)技術(shù)由荷蘭Saxion大學的熱塑性預(yù)浸料模壓循環(huán)研究項目組開發(fā)。GKN為該項目的參與單位之一。
據(jù)報道，熱塑性復合材料技術(shù)在軍機平臺上的使用將為其在國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造更多的機會，同時，這也預(yù)示著，熱塑性復合材料將在重量、成本、生產(chǎn)周期和環(huán)境影響方面展現(xiàn)更大的優(yōu)勢。
除了示范項目之外，GKN的全球設(shè)計團隊表示其還將協(xié)助貝爾公司對蝶形尾翼進行進一步的設(shè)計優(yōu)化。
展開 熱塑性復合材料首次用于戰(zhàn)斗機
日前，GKN Aerospace公司向貝爾直升機公司（Bell Helicopter）的V-280 Valor傾轉(zhuǎn)旋翼戰(zhàn)斗機交付了一對采用熱塑性復合材料制造，經(jīng)感應(yīng)焊接而成的蝶形尾翼（V型尾翼）方向升降舵（Ruddervators），以及兩個由回收熱塑性復合材料經(jīng)模壓成型工藝制造的蓋板。
GKN Aerospace公司已為貝爾V-280 Valor機型設(shè)計并制造了全熱固性復合材料的蝶形尾翼。最新開發(fā)的熱塑性復合材料方向升降舵（用來對蝶形尾翼的翼面進行控制）和蓋板部件是為計劃于今年進行的飛行測試專門生產(chǎn)的示范件。GKN表示，V-280將成為全球首架應(yīng)用熱塑性復合材料的軍用飛機。
“我們非常榮幸能在全球率先將熱塑性復合材料的前沿技術(shù)應(yīng)用到最先進的V-280 Valor戰(zhàn)斗機的飛行測試中，”GKN Aerospace公司首席執(zhí)行官John Pritchard表示。
玻璃纖維格柵https://www.hongyantu.com/goodlist/zq/16012.html
兩件模壓蓋板部件的原材料，由生產(chǎn)方向升降舵所產(chǎn)生的廢料經(jīng)回收處理獲得，相關(guān)技術(shù)由荷蘭Saxion大學的熱塑性預(yù)浸料模壓循環(huán)研究項目組開發(fā)。GKN為該項目的參與單位之一。
據(jù)報道，熱塑性復合材料技術(shù)在軍機平臺上的使用將為其在國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造更多的機會，同時，這也預(yù)示著，熱塑性復合材料將在重量、成本、生產(chǎn)周期和環(huán)境影響方面展現(xiàn)更大的優(yōu)勢。
除了示范項目之外，GKN的全球設(shè)計團隊表示其還將協(xié)助貝爾公司對蝶形尾翼進行進一步的設(shè)計優(yōu)化。
展開 熱塑性碳纖維復合材料優(yōu)勢比較及應(yīng)用展望
通過碳纖維無人機、大型碳纖維輥軸、碳纖維機械臂等熱固性碳纖維復合材料產(chǎn)品在新工業(yè)領(lǐng)域建立地位的無錫智上新材料科技有限公司，計劃在三年內(nèi)，調(diào)整企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將熱塑性碳纖維復合材料作為重點發(fā)展對象，大力推進碳纖維增強PEEK、PI、PPS等熱塑性碳纖維復合材料在高端醫(yī)療、精密機械、軌道交通和航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。
從短期看，碳纖維熱塑性復合材料的大批量市場應(yīng)用尚未成熟，還有大面積的應(yīng)用市場有待開發(fā)，但是隨著碳纖維熱塑性復合材料制品在工藝及質(zhì)量穩(wěn)定性、產(chǎn)品系列化、規(guī)格化與國外同類技術(shù)水平等方面差距的不斷縮小，相信只要緊密圍繞新興產(chǎn)業(yè)的巨大需求，抓住發(fā)展機遇，持續(xù)推進原料生產(chǎn)技術(shù)進步，加大碳纖維熱塑性復合材料體系、加工工藝、應(yīng)用水平的研究，提高對系列化產(chǎn)品開發(fā)、市場培育等環(huán)節(jié)的支持力度，國內(nèi)的碳纖維熱塑性復合材料產(chǎn)業(yè)必將迎來一個新的發(fā)展階段。
（來源：復合材料先行者）
展開 索爾維車用熱塑性復合材料大批量生產(chǎn)計劃
索爾維車用熱塑性復合材料大批量生產(chǎn)計劃。索爾維同多家合作伙伴創(chuàng)建了一個工業(yè)熱塑性塑料的研究組織，這是該行業(yè)第一個專注于開發(fā)材料和工藝技術(shù)的私人聯(lián)盟，以促進汽車市場乃至航空航天的熱塑性產(chǎn)品大批量生產(chǎn)。索爾維同合作伙伴承諾進行長達三年的合作，用以鞏固他們的專業(yè)知識、生產(chǎn)能力和原料資源，并提供可持續(xù)流動性的解決方案。
索爾維：車用熱塑性復合材料大批量生產(chǎn)計劃
索爾維宣稱將專注于采用工業(yè)化生產(chǎn)和加速擴大汽車行業(yè)及航空航天領(lǐng)域的市場占有率。該聯(lián)盟的成員希望專注于更廣泛的熱塑性材料和工藝，并將操作用于將新材料加工成帶材和熱塑性復合材料的設(shè)備。所有的機器將被安置在奧格斯堡并將開放供聯(lián)盟公司使用。通過獨特的私人聯(lián)盟支持需求驅(qū)動與決策，以最大限度地提高客戶的利益。
?索爾維集團是一家總部位于比利時首都布魯塞爾的跨國性化工集團，在全球55個國家擁有約29,100名員工。索爾維集團的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域，旗下90%的銷售產(chǎn)品位居全球前三甲。索爾維在稀土、工程塑料、聚酰胺及功能化學品、基礎(chǔ)化學品、特種化學品、特種聚合物、新興生物化學等業(yè)務(wù)領(lǐng)域均占據(jù)重要地位。
??熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發(fā)展起來的，主要有長纖維增強粒料、連續(xù)纖維增強預(yù)浸帶和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術(shù)的不斷成熟以及可回收利用的優(yōu)勢，該品種的復合材料發(fā)展較快，歐美發(fā)達國家熱塑性樹脂基復合材料已經(jīng)占到樹脂基復合材料總量的30%以上。
?熱塑性樹脂復合材料以注射件居多，應(yīng)用產(chǎn)品有管件、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、模壓制品、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應(yīng)用包括通風和供暖系統(tǒng)、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
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展開 索爾維車用熱塑性復合材料大批量生產(chǎn)計劃
我國對于熱塑性樹脂復合材料的研究開始于20世紀80年代末期，近十年來取得了快速發(fā)展，產(chǎn)量約占樹脂基復合材料總產(chǎn)量的17%，所用的基體材料仍以PP、PA為主，增強材料以玻璃纖維為主，少量為碳纖維，在熱塑性復合材料方面未能有更多重大突破，與發(fā)達國家尚有差距。
江蘇君華特塑CF/PEEK熱塑性復合材料榮獲材料類SAMPE中國創(chuàng)新入圍獎
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(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗，未來在高性能熱塑性CF/PEEK復合材料板材產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、外觀、工藝及選材設(shè)計方面會加速發(fā)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(tǒng)熱固性復合材料以及合金的特性優(yōu)點來拓寬應(yīng)用市場，占據(jù)更多的市場份額，同時需要調(diào)研鋪絲鋪帶、連續(xù)纖維纏繞成型及預(yù)浸料連續(xù)成型等工藝設(shè)備，建立更加完善的復合材料品質(zhì)檢測控制手段。以創(chuàng)新為內(nèi)在驅(qū)動CF/PEEK高性能熱塑性復合材料產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用進程！
展開 
IACMI復合材料研究所宣布啟動熱塑性復合材料研究項目
關(guān)于IACMI-復合材料研究所：該學院為先進復合材料制造創(chuàng)新（IACMI），由協(xié)同復合材料解決方案公司（CCS）管理，是產(chǎn)業(yè)界，大學，國家實驗室，以及聯(lián)邦，州和地方政府一起工作的伙伴關(guān)系通過共享現(xiàn)有資源和聯(lián)合投資，加快發(fā)展，先進復合材料的商用部署有利于國家的能源安全和經(jīng)濟安全。CCS是建立一個不以營利為目的的組織田納西州研究基金會的大學。研究所由支持$ 70萬的承諾能源部先進制造業(yè)辦公室美國能源部和超過$ 180萬來自IACMI的合作伙伴承諾。
關(guān)于杜邦高性能材料： 杜邦高性能材料（DPM）是熱塑性塑料，合成橡膠，可再生資源的聚合物，高性能的部件和形狀，以及充當粘合劑，密封劑和改性樹脂的領(lǐng)先創(chuàng)新者。DPM支持區(qū)域的應(yīng)用程序開發(fā)專家誰與客戶的整個價值鏈合作，開發(fā)汽車，包裝，建筑，消費品，電氣/電子等行業(yè)創(chuàng)新解決方案全球聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)于Fibrtec Inc .:的 Fibrtec是得克薩斯州為基礎(chǔ)的特殊高強度，低重量，連續(xù)纖維熱塑性復合材料和碳納米管取代金屬和其他復合材料專利先進的成型材料的新興領(lǐng)導者。它成立：2007年在佛羅里達州，搬到得克薩斯州在2013年Fibrtec正在提高其能力和擴大其“Fibrflex? ”專利柔性熱塑性復合材料制造平臺，并以其獨特的近凈形3D瓶坯生產(chǎn)的復合餓了高容量的能力汽車應(yīng)用。 Fibrflex?具有樹脂含量可調(diào)整的為50％-60％的典型纖維體積分數(shù)，以補充目標的應(yīng)用程序。它可提供多種類型的預(yù)制棒，如無紡布，纖維纏繞，編織，層壓板和拉擠形狀。
大理石表面涂層樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=nmsz
展開 熱塑性樹脂基復合材料的制造工藝及其特性
用玻璃纖維增強熱塑性樹脂，提高了力學性能和熱變形溫度，降低了線脹系數(shù)，提高了耐疲勞和抗蠕變性能，同時改善了電性能。蘇州挪恩復合材料有限公司對比了尼龍66、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物增強前后的性能，從實驗結(jié)果看各方面性能都有顯著提高。
（碳纖維復合材料汽車板簧）
目前已有多種熱塑性樹脂用來作復合材料的基體，研制成功的熱塑性復合材料有纖維增強尼龍、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚氯乙烯等，一般應(yīng)用在要求輕質(zhì)、高強度、耐腐蝕的機械零件中，如航空機械、機車車輛、汽車、紡織機械、造船、建筑和電氣等領(lǐng)域。用碳纖維等高級增強材料代替玻璃纖維，可得到各種性能更好的復合材料，如結(jié)構(gòu)材料、耐沖擊材料、耐磨、阻尼減振材料等。
這種材料的優(yōu)點還和熱塑性塑料一樣具有重復使用性和二次加工性，其廢舊制品和加工中的邊腳料經(jīng)過適當處理可以循環(huán)利用，該材料的制品可以采用熔融焊接方法連接，采用高溫高壓成型和冷卻成型，工藝周期較短、能耗低、生產(chǎn)效率高，熱塑性復合材料原料來源充足，價格低廉，易加工，熱塑性復合材料半成品（粒、片料）幾乎沒有貯存期限制。
熱塑性樹脂基復合材料工藝特性與熱塑性樹脂基基本相似，添加纖維增強材料后，其工藝性能略有變化，這與樹脂自身結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系。熱塑性樹脂基在成型加工過程中在剪切速率、溫度、壓力下變?yōu)檎沉鲬B(tài)，其流變性是決定樹脂體系加工性能的主要標志。
纖維含量、纖維長度、纖維取向?qū)Τ尚凸に囈矔斐捎绊憽ＬK州挪恩復合材料有限公司實驗人員分析了實驗測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隨著纖維含量的增加，樹脂的粘度增加，流動性降低。在熱塑性復合材料中，玻璃纖維含量一般在20%-40%（質(zhì)量分數(shù)），既有顯著增強效果，又能保證制品成型。過多的纖維含量會使纖維磨損嚴重，增強性能降低，物料成型性惡化，且對設(shè)備磨損加劇。
展開 熱塑性復合材料如何幫助航空航天OEM保持領(lǐng)先地位
該公司成立于2017年，旨在建立新的供應(yīng)鏈，以滿足不斷增長的需求，并推動航空航天用熱塑性復合材料的增長。TxV Aerospace匯集了威格斯在高性能熱塑性材料創(chuàng)新和專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域超過35年的經(jīng)驗，以及Tri-Mack成熟的熱塑性復合材料工程和制造專業(yè)知識。
在航空業(yè)面臨對性能和效率需求日益增長，以及生產(chǎn)訂單積壓的情況下，制造商正通過對復合材料和工藝的創(chuàng)新取得成功。這促進了提供長期燃料和效率增益的能力，并提高了生產(chǎn)線效率，以滿足日益增長的飛行消費需求。
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展開 港科大等《Composites Part B》：熱塑性復合材料低速沖擊響應(yīng)分析研究
纖維增強復合材料由于其獨特的優(yōu)勢，如高比強度和剛度，在各種工業(yè)中的應(yīng)用越來越多。盡管如此，由于其易碎的性質(zhì)，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(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)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(shè)計和制造這種結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮纖維增強塑料的面外響應(yīng)。關(guān)于纖維增強復合材料的制造，通常使用各種纖維/織物，如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等，樹脂又分為熱固性或熱塑性。
碳纖維由于其優(yōu)異的面內(nèi)機械性能，如高剛度和強度，已被普遍用于制造航空航天結(jié)構(gòu)。然而，由于碳纖維的低韌性，它們在低速沖擊中表現(xiàn)出脆性行為，顯著降低了碳纖維復合材料的剩余壓縮性能，并威脅結(jié)構(gòu)的完整性。為了緩解這一問題，通常將采用與玻璃纖維等其他纖維混合，這可以增加柔韌性，從而提高沖擊性能。此外，還可以降低成本。
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目前文獻中關(guān)于低速沖擊的研究大多數(shù)都是針對熱固性復合材料。熱固性樹脂在中高固化溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的面內(nèi)機械性能，但它們的抗沖擊性能很差。熱塑性復合材料是未來的整體發(fā)展趨勢，還可以回收利用，與熱固性復合材料層壓板相比，熱塑性復合材料層壓板具有良好的損傷容限和抗沖擊性能。
然而，由于傳統(tǒng)熱塑性樹脂(如PEEK聚醚醚酮)常溫下呈現(xiàn)固態(tài)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，不能使用真空輔助樹脂浸漬(VARI)工藝，因為這些樹脂需要達到高溫才能流動，因此只能通過使用昂貴的設(shè)備和高加工溫度來實現(xiàn)熱塑性復合材料的制造。
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