碳纖維板強度存在差異的原因分析

碳纖維板強度存在差異的原因分析

碳纖維是眾所周知的新型材料，航空航天和軍工領域都有它的參與。原因嘛，自然是它具備的高強度性能，甚至連鋁合金和鈦合金都無法比擬。不過在實際應用中，碳纖維制品，如碳纖維板的強度有高有低，這是什么原因呢？

碳纖維板與碳纖維布的強度存在差異

先說碳纖維布，這個材料在民用領域多用來給建筑進行加固使用，國內的相關技術已經比較成熟。碳纖維布的強度需要超過3400MPa，而對比碳纖維板來說，只要超過2600MPa。這是不是說明碳纖維布的強度勝于碳纖維板呢？

從數據角度從發，我們可以這么認為，而出現這種情況的原因還是因為內部結構導致。碳纖維布依靠碳纖維原絲進行復雜編織成型，碳纖維原絲的占比幾乎100%，而碳纖維板可是利用碳纖維原絲和樹脂浸潤、高溫固化而成，碳纖維原絲的占比明顯少于碳纖維布。

碳纖維板整體強度弱于碳纖維布？

事實并不是這樣。首先碳纖維板和碳纖維布的應用范圍不同，光看數值，碳纖維布是高，但是它本身很薄，單純的布無法支撐起更大的承載，這個時候碳纖維板的優勢就很明顯了。碳纖維板的生產工藝不斷提升，利用碳纖維預浸帶鋪層，再通過高溫固化而成的熱固性碳纖維板的強度可以達到3000MPa-3200MPa，甚至更高。碳纖維原絲和樹脂的綜合水平，決定了碳纖維板的實際強度。

碳纖維板強度存在差異的原因是什么？

同樣是碳纖維板，也會因為碳纖維原絲和樹脂這2個因素，而出現不同強度的品類。

首先碳纖維原絲，粉末、短切和連續這3種，分別對應著不同強度的數值，粉末和短切是目前使用較多的2種，而連續碳纖維則是以后得發展方向；另外樹脂分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂，目前使用較多的為熱固性樹脂，如環氧樹脂、雙馬來樹脂等，它們的強度比熱塑性樹脂差上不少。

現在國內外多家公司都在研究熱塑性樹脂與連續碳纖維原絲組合的各種可能性，如聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亞胺等。目前無錫智上已經具備了批量產出連續碳纖維熱塑性聚醚醚酮預浸料、連續碳纖維熱塑性聚苯硫醚預浸料和連續碳纖維熱塑性聚酰胺預浸料。

隨著研究的深入，多種樹脂生產的熱塑性碳纖維板也會相繼問世，它們的綜合強度將會超過原先熱固性碳纖維板，成為未來航空航天、醫療、汽車、無人機，甚至民用領域的新寵兒。
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