概述：
連續(xù)纖維增強復材成型術:
相較熱固性復合材料，熱塑性復合材料具有較高斷裂韌性，抗沖擊性，耐化學藥品及耐水性，熱成型性能好，生產率高，工藝簡單，生產周期短，環(huán)?？裳h(huán)利用。
熱塑性復合材料(FRTP)分為 短纖維增強熱塑性塑料(SFRT) /長纖維增強熱塑性塑料(LFRT)/ 連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料塑料(CFRT) 根據LUCINTEL 公司市場調研報告，2009-2014年的復合增長率為5.9%，2014年的銷售額達到62億美元。預計在今后的十年，其發(fā)展速度將達到8-15%，增速超過熱固性復材。
熱塑性復合材料特點：
熱塑性復合材料特點：
1. 密度小，比剛度和比強度大，一般密度為1.4-1.6g/cm 3 。小于熱固性的1.7-2.0g/cm 3
2. 韌性優(yōu)于熱固性復材，具有良好抗沖擊性能。
3. 物理性能良好，耐熱性及耐水性優(yōu)異
4. 成型周期短，一般為20-60秒。加工過程是 加熱熔融，冷卻固化定型的物理變化過程，加工過程中不產生任何化學反應
5. 成型壓力低，成型模具費用低
6. 無存放條件限制
7. 廢料可以重新回收利用
8. 簡化成型工藝環(huán)節(jié)（針對形狀復雜的金屬部件而言）
9. 具有可重復/多次成型的特性
熱塑性復合材料淺析:
熱塑性復材發(fā)展情況：
連續(xù)纖維增強復材形式：熱塑性復合材料淺析:
熱塑性復材發(fā)展情況：
自20世紀50年代初期至今，主要經歷以下幾個階段，
依次分別為：
1. 短纖維增強熱塑性復合材料 (SFRT)
• 短纖維增強熱塑性復合材料是以長度為0.2-0.7mm纖維材料增強熱塑性塑料而制成的復合材料。增強纖維在熱塑性塑料基體中呈均勻無規(guī)狀分布，含量一般為30%左右。
• 早期的SFRT 一般選用通用塑料為基體，包括聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚丙乙烯(PS)，聚氯乙烯(PVC)。增強材料主要是玻璃纖維，主要用于電器，電子，五金工具及汽車的非承力構件。
• 隨著聚酰胺(PA)，聚甲醛(POM) 等工程塑料的應用擴大，以及新型工程塑料PET，PES，PPS，PEEK等相繼問世；結合高性能玻璃纖維，芳綸纖維及碳纖維，成為新一代復合材料，應用擴大至汽車，石油化工，機械等工業(yè)領域的次結構件。
熱塑性復材發(fā)展情況：
熱塑性復材發(fā)展情況：
1. 短纖維增強熱塑性復合材料 (SFRT)
• 短纖維增強熱塑性復合材料是美國FIBERFIL 公司于1956年
首先開始工業(yè)化生產，成功制造短纖維玻璃纖維增強尼龍
66。
• 至60年代中期，注塑機被廣泛使用后，才得以大規(guī)模生產
及使用。
• 我國在70年代首先研究成功了聚丙烯玻璃纖維復合材料，
隨后短纖維增強熱塑性復材得到快速發(fā)展。目前，我國的
短纖維熱塑性復材的品種已經和發(fā)達國家接進，但是產量
和國外相比還是有很大差距，尤其是工程塑料部分更大。
• 目前，國內使用的工程塑料，80%以上依靠進口，這一現
狀也為熱塑性復合材料提供很大的發(fā)展空間。
2. 長纖維增強熱塑性復合材料 (LFRT)
• 長纖維增強熱塑性復合材料的纖維長度一般為10-15mm，纖維含量一般為30-50%左右。由于纖維長度較長，且成型時，增強纖維被均勻地分散在基體樹脂中，纖維能夠完全被浸漬，可以明顯提高制品的力學性能，尤其沖擊強度顯著提高。
• 20世紀70年代，中長玻璃纖維氈增強聚丙烯的熱塑片材(GMT)誕生，開始了長纖維增強熱塑性復合材料的工業(yè)化。
• 至80年代初期，出現了長纖維增強熱塑性復合材料粒料
• 90年代初期，出現了直接法長纖維熱塑性復材成型工藝。
• 由于此類產品在汽車工業(yè)領域廣泛應用，尤其作為可回收再利用的材料，長纖維增強復材已經成為復合材料行業(yè)增速最快的產業(yè)之一。
3. 連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料 (CFRT)
• 20世紀80年代初，隨著以聚醚醚酮(PEEK) ，聚苯硫醚(PPS)為代表的特種工程塑料的商品化，以及航空航天工業(yè)對高耐熱性和高韌性樹脂基復合材料的需求；連續(xù)纖維的浸漬工藝問題得到突破性的發(fā)展，以APC-1 及APC-2為代表的高性能的先進熱塑性復材相繼問世，主要用在航空工業(yè)領域。
• 21世紀后，碳纖維的產量快速增長，應用得以普及。歐美國家將連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料及其成型技術的應用轉向民用工業(yè)，如汽車部件，體育用品，建筑材料等。
• 近年，汽車工業(yè)的高速發(fā)展，對汽車復合材料的提出更高的要求。CFRT 以其輕質高強，抗沖擊性能佳，成型時間短，廢料可以回收再利用的優(yōu)點，歐美國家正致力促進其產業(yè)化及在各民用領域的推廣應用。
熱塑性復合材料介紹：
熱塑性復合材料介紹：
連續(xù)纖維增強復材概述：
連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料 (CFRT)
• 根據LUCITEL 公司的一份報告稱，CFRT尚處于生命周期的發(fā)展初期。2014年的CFRT 市場達到1.9億美元，在過往5年的全球增長率平均為12%。
• CFRT 的產品形式有纖維預浸料（帶/片狀）/ 織物預浸料（片狀）/ 復合紗及其織物/ 拉擠產品。
• 高性能 CFRT 具有耐熱性高，抗沖擊性及抗損傷能力佳的能力。同時這類復合材料的成型本身也需要較高的成型溫度，較嚴苛的浸漬技術工藝，以及適合的退火工藝，以期獲得最佳的材料性能。
• 可減免做后處理及涂裝的工序，在制作預浸料的過程已經完成A級表面及所需紋理，成型僅是最后變形固化的工序。
連續(xù)纖維增強復材關鍵點：
預浸技術：
• 熱塑性復合材料由于分子結構的特點。室溫下，熱塑性塑料成固態(tài)，加熱熔融狀態(tài)下，樹脂熔體粘大(>1000pa·s) 熔體流動困難，與纖維的浸漬性差
• 對比熱固性樹脂，其在固化前，很容易轉變成低粘濃度的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，纖維很容易被熱固性樹脂浸漬。
連續(xù)纖維增強復材成型術:
熱塑性復材應用介紹：
1. 短纖維增強熱塑性復合材料 (SFRT)
• 根據產品的構造，短纖維熱塑性復合材料制品的生產主要采用擠出成型及注塑成型工藝。擠出成型生產線形材料，管，板等產品；注塑成型則用于生產各種形狀，大小不等的產品，如精密儀器零件 到 汽車保險杠等。
• SFRT 用的原料，不論擠出或是注塑用的，一般都要經過造粒過程。
• 這種粒料在成型作業(yè)中經過螺桿，注嘴，模腔內流動等作業(yè)后變得更短，最終制品中的纖維平均長度約只有0.4mm，對制品的力學性能幫助有限。
• 盡管如此，目前世界對SFRT 的需求仍在持續(xù)增長，特別是在汽車工業(yè)的新用途中。
2. 長纖維增強熱塑性復合材料 (LFRT)
• 作為半結構及結構材料，LFRT的開發(fā)目標是工業(yè)和民用的各個領域，包括汽車，器械，通訊，電氣電子，建筑等。
• 在歐洲的LFRT 的總用量中，汽車部件應用占到80%，已成為前端組件，車門部件，儀表板支架，車底防護件及其他結構件的標準材料。
• 隨著LFT-D 制備技術的成熟（直接法長纖維增強塑性復合材料及其制造技術）特別在汽車領域的應用，會比傳統(tǒng)GMT 進一步降低制造成本。在未來5-10年間依然是LFRT 此類復合材料的迅速發(fā)展期。
3. 連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料 (CFRT)
• 高性能連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料最初主要應用于航天航空領域及特殊需求工業(yè)品，近幾年開始在往體育休閑，汽車，建筑等領域應用，目前尚屬應用開發(fā)的初期階段，還有待進一步研究開發(fā)。
結語：
• 近年來，依靠勞動密集的復合材料制品生產方式，面臨許多的挑戰(zhàn)，諸如高級技工的工資飛漲，環(huán)保法規(guī)的完善，行業(yè)人員的流失短缺，對某些厭惡性工序的長期缺工，導致企業(yè)中長期的競爭力下降。如果您的企業(yè)有感上述問題，那繼續(xù)沿用以往的生產作業(yè)方式，必定不是最佳出路。
• 相較熱固性復合材料，熱塑性復合材料具有生產率高，生產周期短，環(huán)?？裳h(huán)利用等優(yōu)勢。借助工業(yè)自動化帶動，可預期在不久的未來，熱塑性復合材料將得到快速發(fā)展。
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