日本东丽碳纤维/热塑性树脂复合材料性能—PEEK
日本东丽公司作为全球PAN基碳纤维领域的霸主,不但具有成熟的系列化高性能碳纤维,而且已建立完善的碳纤维复合材料数据库体系。目前国内在高性能碳纤维国产化上已经取得了瞩目的成就,但是碳纤维复合材料完整数据库体系的缺失,极大限制了国产碳纤维复合材料发展。为此,本公众号将在未来一段时间针对日本东丽碳纤维增强热塑性树脂、热固性树脂等复合材料性能数据库进行分析,期冀能够对国内碳纤维复合材料行业提供一定的指导!
聚醚醚酮(简称PEEK)不仅具有优异的机械、耐热和耐化学品性能,且摩擦系数低,承载啮合性好,是继聚四氟乙烯(PTFE)后又一类良好的自润滑材料。
在此基础上,利用碳纤维增强可以显著提升复合材料力学性能,如使用体积含量为30%碳纤维对PEEK进行增强,制备得到复合材料的拉伸强度比未增强时增加一倍,在150℃下达到三倍。
与此同时,碳纤维增强PEEK复合材料在冲击强度、弯曲强度和模量方面也得到了大幅度的提升,伸长率急剧降低,热变形温度可超过300℃。复合材料的冲击能量吸收率直接影响到复合材料在承受冲击时的表现,碳纤维增强PEEK复合材料显示出高达180kJ/kg的比能吸收能力。
日本东丽碳纤维增强PEEK复合材料主要有两款产品,Toray Cetex® TC1200 和Toray Cetex® TC1220,下面将针对这两款产品主要性能及应用进行简要介绍。
Toray Cetex® TC1200
1、概述
Toray Cetex®TC1200是一种高端碳纤维增强热塑性复合材料,它采用了半结晶热塑性PEEK为基体,具有优异的机械性能。
PEEK在航空航天和尖端医疗应用等苛刻环境中能够保持长期使用,尤其是其高温性能优势明显,而采用半结晶型PEEK树脂可确保其对化学品和溶剂的优异耐受性。
Toray Cetex®TC1200产品包括单向预浸带,织物预浸料和层压板三种。其中层压板可以用于防护雷击,保护顶层建筑部分金属组件免受电化腐蚀。
2、性能特点
★ 优异的韧性和抗冲击性;
★ 优异的机械性能,即使在高温环境仍具有优异性能;
★ 低吸湿性,保持良好的热/湿强度;
★ 完全浸渍的低空隙含量单向预浸带,可实现稳定的加工;
★ 固有阻燃性;
★ 优异的耐化学性和耐溶剂性;
★ 在环境温度下可无限期储存。
3、典型应用
◇ 飞机主承力和次承力结构;
◇ 飞机内饰结构;
◇ 肋骨加强筋,支架,导管等
◇ 生物医用材料
◇ 石油和天然气
4、主要性能指标
以3K规格东丽T300J碳纤维机织物为增强体,复合材料内碳纤维体积含量为50%,复合材料主要性能如下所示:
Toray Cetex® TC1220
1、概述
与其他碳纤维增强PAEK复合材料相比,Toray Cetex ® TC1220的独特优势在于具有更高的冲击后压缩强度(CAI)。
Toray Cetex ® TC1220主要产品为高加固的单向预浸带,纤维与树脂均匀分布。
主要性能与Toray Cetex®TC1200产品相同,在此基础上具有更高韧性,如复合材料冲击后的压缩强度可达到345MPa。
该产品主要用在飞机主承力和次承力结构;肋骨加强筋,支架,导管等领域。
2、主要性能指标
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