2023年臨近尾聲，疫情后時(shí)代的影響尚未消弭，全球有籠罩在經(jīng)濟(jì)惡化的氛圍當(dāng)中，國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)也因此受到較大的影響，導(dǎo)致低端碳纖維價(jià)格驟降。想要挽回這一頹勢(shì)，只有在中高端碳纖維方面做出成績(jī)，目前熱塑性碳纖維復(fù)合材料是一個(gè)重要的方向。不過熱塑性碳纖維制備難度很高，需要對(duì)碳纖維和熱塑性樹脂做一定的改性處理，才能更好的完成大批量熱塑性碳纖維的生產(chǎn)和應(yīng)用。本文將介紹熱塑性碳纖維增韌處理的相關(guān)知識(shí)。
　　
 
　　碳纖維增韌是什么？
　　
　　碳纖維增韌是指增強(qiáng)碳纖維材料韌性或耐久性，我們知道碳纖維是一種密度很小，但強(qiáng)度很高的新型材料，它是由纖維材料經(jīng)過上千度高溫的氧化而得來的。碳纖維可以經(jīng)常成絲束的狀態(tài)，在抗拉強(qiáng)度和彈性模量方面有極好的性能表現(xiàn)。不過碳纖維自身的韌性并不算太好，脆性較大，因此實(shí)際使用中會(huì)受到一定的限制。
　　
　　采用增韌處理的方法來提高碳纖維承受沖擊和抗斷裂的能力，應(yīng)用中可以承受更大的動(dòng)態(tài)載荷或沖擊力，以拓展該型材料的應(yīng)用廣度。碳纖維增韌并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的處理方式，其中涉及多種技術(shù)，包括改性復(fù)合材料中使用的樹脂基體、引入添加劑或改變纖維結(jié)構(gòu)等。通過增韌碳纖維，使之在高強(qiáng)度和高耐用性方面達(dá)到一個(gè)更好的平衡，未來航空航天、汽車制造、醫(yī)療器械和運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域都會(huì)因此收益。
　　
 
　　增韌處理有助于提升熱塑性碳纖維的性能嗎？
　　
　　碳纖維技術(shù)在不斷進(jìn)步，當(dāng)下熱門的熱固性碳纖維憑借出色的性能表現(xiàn)得到了很多傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)的青睞，但熱固性碳纖維回收難度大、加工過程復(fù)雜、性能上限不高，因此熱塑性碳纖維被認(rèn)為是下一個(gè)階段的重要發(fā)展方向。熱塑性碳纖維的制備難度更高，其中熱塑性樹脂惰性較大，需要對(duì)碳纖維或樹脂本身進(jìn)行一定的處理，才能順利進(jìn)行后續(xù)的制備工作。增韌和其他一些處理方法可能會(huì)降低熱塑性碳纖維的制備難度，增韌處理是否會(huì)提升熱塑性碳纖維的性能呢？
　　
　　1、抗沖擊性：增韌處理有助于提高復(fù)合材料吸收和承受沖擊力而不破裂的能力，這在材料可能承受突然負(fù)載或沖擊的應(yīng)用中尤其重要。
　　
　　2、彎曲強(qiáng)度和韌性：增韌處理可以提高熱塑性碳纖維復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和韌性，使其在載荷作用下更能抵抗彎曲和變形。
　　
　　3、抗疲勞性：增強(qiáng)材料的抗疲勞性至關(guān)重要，特別是在循環(huán)載荷常見的應(yīng)用中，增韌有助于延緩疲勞失效的發(fā)生。
　　
　　4、斷裂韌性：增韌處理有助于材料抵抗裂紋擴(kuò)展，提高其斷裂韌性，這對(duì)于防止災(zāi)難性故障和提高整體結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。
　　
　　5、耐用性：通過提高熱塑性碳纖維復(fù)合材料的韌性，可以提高其整體耐用性和耐磨性，從而延長(zhǎng)部件的使用壽命。
　　
　　6、可加工性：一些增韌處理也可能影響熱塑性復(fù)合材料的可加工性，使它們更容易制造和成型為復(fù)雜的形式。
　　
 
　　熱塑性碳纖維增韌處理的方式方法介紹
　　
　　增韌處理對(duì)熱固性和熱塑性碳纖維同樣適用，對(duì)后者的研究可能會(huì)突破熱塑性碳纖維制備困難的現(xiàn)狀，引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)碳纖維更快的進(jìn)入下一個(gè)階段。對(duì)熱塑性碳纖維材料的增韌處理并不限定為一種技術(shù)，可能包含下面的這些方式方法。
　　
　　1、基體改性：改變熱塑性基體的成分以增強(qiáng)其韌性，這可能涉及向聚合物中添加抗沖改性劑或增韌劑。
　　
　　2、纖維結(jié)構(gòu)：優(yōu)化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)碳纖維的排列和方向，以增強(qiáng)整體韌性。
　　
　　3、添加劑：在基體中引入添加劑，如納米顆?；蛭⑶颍蕴岣呖箾_擊性和韌性。
　　
　　4、混合：將碳纖維與其他增強(qiáng)材料（例如芳綸或玻璃纖維）相結(jié)合，形成韌性更高的混合復(fù)合材料。
　　
　　5、界面結(jié)合：增強(qiáng)碳纖維與基材之間的結(jié)合效果，提升其物理穩(wěn)定性和性能上限。
　　
 
　　增韌處理只是改善熱塑性碳纖維復(fù)合材料制備的一個(gè)突破口，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)和機(jī)構(gòu)想要從該角度深入熱塑性碳纖維的研究，為國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展提供助力。目前國(guó)內(nèi)能夠獨(dú)立完成熱塑性碳纖維復(fù)合材料單向帶制備的企業(yè)尚在少數(shù)，外觀和性能可以追趕上東麗、帝人的更少，智上新材料認(rèn)為想要短時(shí)間內(nèi)打破國(guó)外技術(shù)壟斷，并不太現(xiàn)實(shí)，只有通過不斷的實(shí)驗(yàn)、總結(jié)、改進(jìn)，夯實(shí)基礎(chǔ)研究，才能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)的崛起。