热塑性和热固性碳纤维板的差异是什么?
“黑色黄金”碳纤维在工业上已经是声名鹊起了,估计很多人都有所了解,碳纤维板、管、辊等这些制品承载了碳纤维的种种性能优势,在多个领域里得到了充分的应用。不过可能很少有人知道,碳纤维板也分热塑性和热固性,智上新材料带你了解它们之前的差异什么。
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热塑性和热固性碳纤维板的核心差异
碳纤维板是一个比较大的分类,主要成分是碳纤维丝束和基体材料,其中碳纤维丝束有粉、短切、长切和连续之分,同样基体材料有树脂基体、金属基体、陶瓷基体、橡胶基体之分。
智上新材料擅长的是定制树脂基体的碳纤维板材,而热塑性和热固性这2个名词,对应的就是树脂基体的2个分支。热塑性和热固性碳纤维板的核心差异就是树脂类型的不同,对应的自然是力学性能的差异。
热固性树脂具有较强的粘接力,与碳纤维丝束通过特定的加工工艺,形成较为稳定的复合结构。常见的热固性树脂有环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来聚酰亚胺树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯等。
热塑性树脂由线型高分子量聚合物组成,在一定条件下溶解和熔融,只发生物理变化,热塑性树脂遇热可重新塑形。常见的热塑性树脂有聚酰胺(尼龙)、聚苯硫醚,聚醚醚酮等,其中聚醚醚酮树脂的耐热性能更好,生物相容性也更加,应用范围更广。
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热塑性和热固性碳纤维板的性能差异
1、耐冲击性对比:热塑性碳纤维板的耐冲击性更好,比热固性碳纤维板高好几倍;
2、耐高温性对比:热塑性碳纤维板更好,这是树脂基体自身的耐高温性决定的;
3、二次加工能力对比:热塑性碳纤维板可回头二次加工,热固性碳纤维板不具备这项特性;
4、特定性能对比;聚醚醚酮树脂碳纤维板具有良好的生物相容性,在医疗领域的应用前景更好,热固性碳纤维板无法应用于人体植入相关的医疗场景。
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热塑性和热固性碳纤维板的加工难度差异
1、加工难度对比:热塑性树脂的自然状态为固体,必须将树脂加热到熔点,并且必须施加压力以整合纤维,然后必须在仍然处于压力下的状态下将复合材料冷却。热固性树脂的熔融难度相对低上不少,形成复合材料的难度也就降低了不少。热塑性和热固性碳纤维板的加工难度与复合材料同样有关,前者难度更大。
2、生产成本高:需要使用特殊的工具、技术和设备,才能完成热塑性碳纤维复合材料的生产加工,因此热塑碳纤维复材价格要昂贵许多。对应热塑性和热固性碳纤维板,同样前者的成本更高。
热固性碳纤维板的应用更为广泛,而热塑性碳纤维板还处于初期。热塑性和热固性碳纤维板在外观上的差别并不明显,但是性能差距却很大。企业在采购碳纤维板时,需要从性能和参数上进行区别。
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