La nueva dirección de desarrollo de la tecnología de fibra de carbono basada en PAN se refleja en tres aspectos: mejora de las propiedades de la fibra de carbono, tecnología de la resina matriz y tecnología de moldeo.

Mejora de las propiedades de la fibra de carbono

Para cumplir los requisitos de rendimiento específicos de la aplicación y equilibrar la resistencia, el módulo elástico y el coste, se están estudiando varios enfoques. La resistencia a la compresión puede multiplicarse de 1,3 a 2,0 veces mediante la aplicación acelerada de iones de boro de alto voltaje, lo que refina la estructura cristalina. La fibra de carbono basada en PAN ha alcanzado un módulo elástico de 690 GPa y una resistencia a la tracción de 3,4 GPa. El control de la interfaz pretende aumentar la resistencia al impacto equilibrando la unión entre las fibras de carbono y la resina de la matriz mediante el tratamiento de la superficie de la interfaz de las fibras de carbono. También se están realizando esfuerzos para reducir los costes de la fibra de carbono.

Tecnología de resina de matriz

Esto abarca resinas resistentes al calor y curadas a baja temperatura, resinas termofusibles y resinas ignífugas. La combinación de nanofibras de carbono con preimpregnados de resina de fibra de carbono mejora la resistencia al pelado y a la compresión entre capas.

Tecnología de moldeo

La atención se centra en el desarrollo de tecnologías de moldeo y materiales intermedios más rápidos, rentables y adecuados para la producción en serie. Se están desarrollando tecnologías de moldeo de alta velocidad, como el moldeo por infusión de resina, el moldeo por infusión de película de resina (RFI), el moldeo RTM, el moldeo por pultrusión, el moldeo por bobinado de alta velocidad (FW) y el moldeo SMC/BMC. En el moldeo de piezas de aviones en autoclave, se están introduciendo máquinas de estratificación automáticas con control digital (NC) para optimizar la eficacia de la estratificación de preimpregnados curvos. Se está desarrollando una tecnología de colocación de fibras totalmente automática para la estratificación de materiales de moldeo compuestos. Las tecnologías de moldeo sin calentamiento, como el haz de electrones y el fotocurado, ofrecen una fabricación de bajo coste y alto rendimiento de materiales compuestos estructurales a gran escala. La evolución de la tecnología de moldeo RTM hace hincapié en la producción en serie, la baja presión, la baja temperatura y la configuración flexible de las fibras de refuerzo. El moldeo integral de materiales de refuerzo, materiales de núcleo sándwich e insertos permite la producción de componentes de gran tamaño, como los cascos. Además, se está desarrollando el sistema de termoformado ACM para moldear planchas de ACM con matrices de resina termoplástica reforzadas con fibra continua.