基于碳纤维束技术的超轻碳纤维热塑性复合材料

介绍一种获得超轻热塑性复合材料的方法，即纤维延展技术。该技术通过将一个传统的12k碳纤维束减薄，宽度从5mm增加到25mm，可以减轻单位面积上的质量。利用这种技术有可能会造成板片的单向性和交织性。聚苯硫制成的热塑性薄膜被用来加强和浸润这种延展后的纤维织物，使其成为一种有一定强度的半固化材料；之后由这种半固化材料制成板材（超轻量热塑性复合材料）。本研究将传统的固化板材与新材料进行对比。对两种纤维进行拉伸强度试验，得到如下结论。

（1）通过充气方法获得的延展纤维将可能成为开发超轻量材料较有潜力的方法，所获得材料有可能成为一种新型的可覆盖复合材料，并用于汽车工业的各种板材和各种内饰的开发中，有利于减轻整车质量，同时加强部件的强度和抗撞击能力。

（2）相比传统碳纤维织物，延展纤维技术能够使得平面织物结构具有较小的卷曲角度。延展后的纤维织物结构更加致密，但由于纤维空间的存在，浸润材料更加容易和延展后的碳纤维结合在一起，使得复合材料获得更好的性能指标。

（3）延展纤维织物较小的卷曲角度可以减小热塑性复合材料的空隙和树脂富集区域，使复合材料拥有更好的力学性能。

刊名：Composites（英）

刊期：2013年第5期

作者：Hassan M et al

编译：王也