최근 몇 년 동안 다양한 산업 부품, 특히 자동차 및 항공우주 부품 제조에서 경량 소재가 많은 주목을 받아왔습니다. 보다 구체적으로, 섬유 강화 폴리머(FRP) 복합재는 중금속 구성 요소에 대한 실행 가능한 대안으로 성공적으로 입증되는 데 적합한 길을 열었습니다.

기존 FRP는 에폭시 수지를 기반으로 하고 탄소섬유 등 고성능 섬유로 강화됐다. 그러나 유효 수명이 끝난 에폭시 기반 복합재를 재활용하는 것은 상당히 복잡합니다. 반면 열가소성 플라스틱은 가격이 저렴하고 가공이 쉽고 재활용이 쉽습니다. 탄소섬유 소재는 고강도, 저밀도, 고비계수, 저밀도, 고온 저항성, 내화학성, 저전류, 고열전도율, 우수한 진동 및 소음 감쇠 기능 등의 장점을 갖고 있어 엔지니어링 분야에서 널리 사용되고 있습니다. . FRP에서 매트릭스 폴리머는 연속상으로 작용하고 강화 섬유는 불연속상으로 작용합니다.

폴리머 유형에 따라 복합재는 열경화성 또는 열가소성일 수 있습니다.
열경화성 매트릭스 복합재와 열가소성 매트릭스 복합재의 제조 공정은 상당히 다릅니다. 전자는 경화가 필요하고 후자는 간단한 용융 및 냉각 공정이 필요합니다. 현재 중국에서 가장 많이 사용되는 재료는 열경화성 탄소섬유 복합재로 만든 복합재입니다. 동시에 열경화 기술은 중국에서 더욱 완전하게 개발 및 적용되었습니다.
이에 반해, 열가소성 탄소섬유 복합재의 성형 기술은 아직 초기 단계에 있으며, 여전히 최적화의 여지가 있고, 제조 비용이 높으며 공정 및 기술에 대한 요구 사항이 점점 높아지고 있습니다.
열가소성 탄소 섬유 재료는 대체할 수 없는 장점을 가지고 있습니다.
1) 높은 충격 저항성(열경화성 탄소 섬유보다 10배 높음);
2) 열가소성 탄소 섬유는 재활용이 가능합니다.
3) 수지가 서로 쉽게 녹지 않는 문제점을 극복한다면 2차 사출이 완성될 수 있다.
이는 성형 공정을 단순화하고 기계적 특성을 향상시킵니다.



열가소성 수지는 탄소섬유 소재 중 가장 일반적인 매트릭스 소재 중 하나로 열에 의해 연화되고, 열에 의해 녹고, 냉각 후 안정 경화되는 특성을 갖고 있으며, 고열에 녹고 냉각 후 반복적으로 응고될 수 있습니다. 열가소성 수지는 내식 안정성, 파괴인성, 내손상성, 내충격성이 우수하고 크기가 작습니다. 최근 몇 년 동안 강화체로서의 탄소 섬유와 매트릭스로서의 열가소성 재료는 중국의 민간 및 군사 분야의 여러 측면에서 널리 사용되었습니다.

탄소 섬유 강화 열가소성 복합재는 최근 수십 년 동안 개발의 역사를 가지고 있으며 다양한 성형 방법이 개발되었습니다. 현재 제조 업계에서 보다 일반적인 기존 성형 방법은 핫 프레스 캔 성형, 인발 성형, 와인딩 성형 등입니다. 이러한 기존의 성형품 생산 방식은 높은 수준의 기술에 광범위하게 적용 가능하지만 생산 비용이 높고 효율성이 낮습니다. 최근에는 광섬유 성형의 자동 확산, 초음파 급속 압밀, 레이저 압밀 및 전자빔 압밀 성형, 진공 보조 성형, 3D 프린팅 및 기타 성형 기술을 포함한 다양한 새로운 성형 방법이 등장했습니다.