连续碳纤维增强热塑性预浸带及板材质量评价

连续碳纤维增强热塑性复合材料预浸带的单向拉伸强度和弹性模量极高，拥有优异的力学性能和耐磨、抗蠕变等特性。作为航空航天等高端技术领域所青睐的新一代先进复合材料，其整体性能远远超过粉末碳纤维或短碳纤维增强热塑性复合材料，更具有传统碳纤维增强热固性复合材料所无法具备的独特性能优势。

连续碳纤维增强热塑性复合材料是以连续性碳纤维为增强体，以可塑性良好的热塑性树脂为基体复合而成。常用的基体树脂包括聚芳醚酮（PEAKs）类，如PEEK、PEKK 等，以及聚苯硫醚（PPS）、PA、PI等。

连续碳纤维增强热塑性复合材料板

以连续性碳纤维增强热塑性复合材料预浸料为原材料制作出的产品，集中体现出以下优点：①重量轻、强度大；②良好的抗冲击和韧性；③吸湿率低，热/湿强度保持率良好；④耐溶剂和耐化学腐蚀性；⑤可回收利用性。

碳纤维增强热塑性复合材料在全球范围内已有较长的发展历程，美、德、日、荷等少数发达国家的相关预浸料及制品制备技术渐趋完善。但是，国内的碳纤维增强热塑性预浸料制备技术仍然停留在粉末碳纤维或短切碳纤维增强的阶段，连续碳纤维增强高端热塑性复合材料的实际应用几乎完全依靠进口。之所以出现这样的情况，一方面是因为我国的碳纤维制造技术起步晚，自主摸索式的前进艰难而又缓慢；另一方面是因为连续性碳纤维增强热塑性预浸料设备的设计制造与高分子材料的研发之间缺乏有效融合，严重阻碍了市场化应用。

连续碳纤维增强热塑性复合材料预浸料

令人欣慰的是许多高校和科研院所一直坚持关注这个问题，而一些碳纤维应用厂商更是有计划地进行了实践和推进，投入了大量的资金、设备和人力。例如无锡智上新材料经过长达几年的努力，在热固性碳纤维制品的经验基础上，联合预浸料生产设备商和高分子工程研发人员，既成功破解了PEEK这类高端连续碳纤维热塑性预浸料的制备技术，又开发出PPS、PA等中低端种类产品，以满足更多民用领域的应用需求。

连续碳纤维热塑性预浸料

根据无锡智上新材的经验，除了进行专业性的性能检测和鉴定外，对连续碳纤维增强热塑性预浸带及其板材的质量评价还要注意以下两点：一是看外观，外观要平整光滑、无毛丝、柔韧性好、尺寸精准稳定；二是看内部，看碳纤维丝是否排布均匀，看碳纤维之间的基体树脂是否分布均匀，看预浸带或板材内部的孔隙多少，看板材层与层之间粘合得是否紧密。无锡智上新材在自己的连续碳纤维热塑性预浸料及制品的生产实际中发现，只有热塑性树脂充分浸润碳纤维后，才能将外部载荷传递至碳纤维，使预浸带具有较高的拉伸强度。因此，树脂基体对碳纤维的浸润程度直接决定了预浸料及其制品的整体性能水平。目前，该企业已拥有近十种连续碳纤维热塑性预浸料的制备能力，为国内热塑性碳纤维复材的深入应用开辟了道路。

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