由于纖維增強形式存在著一定的特殊性,因此并不是所有的成型工藝都適合連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料。目前,能夠適合在連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料制備上應用的成型工藝有以下數(shù)種,最常見的包括模壓成型、樹脂注射成型、纏繞成型以及拉擠成型。其中模壓成型是最常見的,纏繞成型及拉擠成型是新興的。
連續(xù)纖維增強樹脂基復合材料(cfrtp)具有強度高、密度低、可設計性強等特點,廣泛應用于民用航空領域。自20世紀80年代以來,隨著連續(xù)纖維增強的熱塑性預浸料纖維浸漬技術,以及低成本制造技術的成熟和發(fā)展,連續(xù)維增強熱塑復合材料憑借其特有的優(yōu)勢逐漸在商用航空工業(yè)領域得到應用。
目前航空工業(yè)使用的熱塑性復合材料主要以聚醛醛酮(PEEK)、聚苯硫醛(PPS)和聚醛酰亞胺(PEI)等特種工程塑料為基體樹脂,連續(xù)纖維為增強材料。與傳統(tǒng)的熱固性復合材料相比,連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料具有如下的優(yōu)點:
(1)韌性好、疲勞強度高、沖擊損傷容限高,可以滿足航空工業(yè)材料適航認證中較高的損傷容限的要求。
(2)熱塑性預浸料可長期在室溫下存儲,而環(huán)氧樹脂等熱固性預浸料存儲條件苛刻,且有操作壽命和剩余力學壽命的限制。
(3)熱成型工藝性好、成型周期短、生產(chǎn)效率高,可以采用原位自動鋪放、熱模壓、真空吸附等工藝成型。
(4)邊角料或廢料可再熔融成型或回收利用。
(5)產(chǎn)品設計自由度大,可制成復雜形狀,成型適應性廣。
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