Сравнение непрерывных термопластичных композитов, армированных углеродным волокном, и композитов, армированных углеродным волокном с коротким срезом/порошком

Когда композитные материалы подвергаются изгибу или сдвигу, происходит процесс вытягивания волокон из матрицы, что помогает поглотить энергию внешней нагрузки. В этом процессе длина волокна играет решающую роль. В определенном диапазоне, чем длиннее волокно, тем больше энергии оно может поглотить, что приводит к повышению прочности. Более длинные волокна также уменьшают количество волокон и точек концентрации напряжения в композите, что делает материал более трудноповреждаемым. Таким образом, непрерывные термопластичные композиты, армированные углеродными волокнами, обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с коротко обрезанными или порошковыми.

При трении непрерывные углеродные волокна обеспечивают лучшую смазку благодаря своей большей длине, что приводит к снижению коэффициента трения, меньшему износу и более мелким осколкам. Это делает термопластичные композиты, армированные непрерывными углеродными волокнами, более подходящими для применения в условиях высоких частот и нагрузок.

Сравнение непрерывных термопластичных композитов, армированных углеродным волокном, и термореактивных композитов, армированных углеродным волокном

Непрерывные термопластичные композиты, армированные углеродным волокном, отличаются от своих термореактивных аналогов в процессе обработки. Термопластичные композиты подвергаются кристаллизации и стеклованию для формирования кристаллической структуры, в то время как термореактивные композиты соединяются и отверждаются в процессе обработки. Хотя термопластичные композиты сложнее проникать в процессе подготовки, они имеют такие преимущества, как более короткие циклы формования, лучшая ударопрочность, свариваемость, возможность вторичного формования и большая гибкость конструкции.

Непрерывные термопластичные композиты, армированные углеродным волокном, также демонстрируют более высокую термостойкость, чем термореактивные. Это связано с различиями в системе смол. Термопластичные смолы среднего и высокого класса, особенно специальные инженерные пластики, такие как PEEK, обладают превосходной термостойкостью. Износостойкость матрицы термопластичной смолы также положительно влияет на общие характеристики композитного материала.