碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料常用的樹脂基體有：聚醚醚酮PEKK、熱塑性聚酰亞胺TPI、聚苯硫醚PPS、聚醚酮酮PEKK等。下面就選取碳纖維增強(qiáng)熱塑性聚酰亞胺、碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚和碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮這三種碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料進(jìn)行簡要介紹。

碳纖維增強(qiáng)熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料：

    作為新一代的高性能特種工程塑料，熱塑性聚酰亞胺不僅保留了傳統(tǒng)熱固性聚酰亞胺的高強(qiáng)度、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、介電性好、抗輻射等特性，在韌性和熱加工成型方面更具有突出優(yōu)勢，除了熱模壓成型外，還可以采用擠出或注射成型的方式。碳纖維的加入能顯著提高熱塑性聚酰亞胺的力學(xué)性能，當(dāng)碳纖維的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到30%時(shí)，材料的拉伸和彎曲強(qiáng)度大約為純樹脂的2-3倍。碳纖維增強(qiáng)的方式還賦予了熱塑性聚酰亞胺以更加出色的耐熱性能和機(jī)械性能，使之成為更高等級的耐磨損、耐腐蝕的高性能材料。

 

    聚醚醚酮?jiǎng)傂愿?、尺寸穩(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小、能承受極大的應(yīng)力，不會因時(shí)間的延長而產(chǎn)生明顯的延伸，而且其密度小，加工性能好，適宜于對精細(xì)度要求高的部件。聚醚醚酮本身就是熱塑性樹脂中耐熱性較好的一種，長期的工作溫度甚至能達(dá)到250攝氏度，在這樣的高溫環(huán)境下，其力學(xué)性能基本不受影響。采用碳纖維作為增強(qiáng)體可以進(jìn)一步提升聚醚醚酮材料在強(qiáng)度、剛性和耐磨性等方面的性能表現(xiàn)，對于制品的整體使用壽命也有明顯的延長作用。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，碳纖維材料的占比在25%-30%時(shí)，以聚醚醚酮為基體的復(fù)合材料的耐磨性有顯著提高，碳纖維材料的加入能有效提升其應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用范圍。

    國內(nèi)的碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，以預(yù)浸料為例，市場上仍以玻璃纖維增強(qiáng)PP、PA等通用塑料熱塑性預(yù)浸料為主，碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)。無錫智上新材料科技有限公司在熱固性碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用基礎(chǔ)上，自主研發(fā)出集預(yù)浸料制備、成型及涂裝一體化的碳纖維熱塑性復(fù)合材料生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線將逐步實(shí)現(xiàn)具有高性能、低成本、綠色環(huán)保的熱塑性碳纖維復(fù)合材料零部件的批量化制造目標(biāo)。目前已與一些高端醫(yī)療器械品牌、航天及軌道交通零部件生產(chǎn)廠商展開相關(guān)產(chǎn)業(yè)化合作活動。