近年來(lái)，以熱塑性樹脂為基體的纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料發(fā)展迅猛，加上對(duì)復(fù)合材料回收再利用的要求，在世界范圍內(nèi)正掀起一股研究開發(fā)此類高性能復(fù)合材料的高潮。熱塑性復(fù)合材料是指以熱塑性聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯樹脂、聚碳酸樹脂、聚甲醛樹脂、聚醚酮類、熱塑性聚酰亞胺、聚苯硫醚等為基體，以各種連續(xù)/不連續(xù)纖維（如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等）為增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料。

下面簡(jiǎn)介一些熱塑性復(fù)合材料的特點(diǎn)：

1.比強(qiáng)度高

熱塑性復(fù)合材料的密度較低，僅為鋼材的1/7-1/4，鋁合金的2/5.另外，熱塑性復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度一般低于以上材料，但由于其密度較低，因而熱塑性樹脂復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度，能夠用較小的單位質(zhì)量承受更高的外加應(yīng)力。

2.性能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)

熱塑性復(fù)合材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能都可以通過(guò)合理選擇原材料種類、配比以及適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)。由于熱塑性樹脂復(fù)合材料的基體材料種類比熱固性復(fù)合材料多很多，因此，選材設(shè)計(jì)自由度也要大很多。

3.熱學(xué)性能優(yōu)異

由于引入了無(wú)機(jī)填料，熱塑性復(fù)合材料具有優(yōu)異的熱學(xué)性能，一般熱塑性復(fù)合材料的使用溫度在50-100℃，用玻璃纖維增強(qiáng)后，可提高到120-150℃以上，高性能熱塑復(fù)合材料的長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)到250℃以上。熱塑性復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)比未增強(qiáng)的低，從而能夠降低制品成型過(guò)程中的收縮率，提高制品的尺寸精度。

4.耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)

熱塑性復(fù)合材料和他們的基體一般都會(huì)有抗化學(xué)腐蝕性的優(yōu)點(diǎn)。

5.優(yōu)異的抗疲勞性能

熱塑性復(fù)合材料內(nèi)部存在大量的界面，使用過(guò)程中即使過(guò)載而造成少量纖維斷裂，一方面，熱塑性復(fù)合材料基體具有一定的阻礙裂紋擴(kuò)展能力，從而在短期內(nèi)不會(huì)使構(gòu)件喪失承載能力。

6.可回收性

熱塑性復(fù)合材料具有遇熱可熔融的特點(diǎn)，這種復(fù)合材料可以重復(fù)加工成型，這樣對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。東麗復(fù)合材料公司介紹了全球首個(gè)由完全回收的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造的旋翼機(jī)檢修面板成功用于飛機(jī)，而且收費(fèi)獲得了成功。這是回收而來(lái)的碳纖維增強(qiáng)塑性復(fù)合材料再次投入使用的成功案例。

增強(qiáng)材料：

熱塑性復(fù)合材料性能不僅取決于樹脂、增強(qiáng)纖維的性能，還與纖維的增強(qiáng)方式密切相關(guān)，熱塑性復(fù)合材料的纖維增強(qiáng)方式有短纖維增強(qiáng)、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)和連續(xù)纖維增強(qiáng)3種基本形式。

1.短纖維增強(qiáng)

通常，短纖維增強(qiáng)的纖維長(zhǎng)度為0.2-0.6mm，短纖維增強(qiáng)的塑料一般將纖維混合到熔融熱塑性塑料中制造，短纖維復(fù)合材料傾向于通過(guò)擠壓方式或模塑方式形成最終部件。

2.長(zhǎng)纖維增強(qiáng)

通常，長(zhǎng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維長(zhǎng)度一般約20mm，采用連續(xù)纖維浸潤(rùn)樹脂后切割成一定的長(zhǎng)度后制備，一般使用的工藝是拉擠成型工藝，過(guò)程中模具加熱和加壓熔化樹脂材料，并使其在纖維周圍流動(dòng)，確保適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕，完成后將充分混合的纖維冷卻，最后切割成所需的長(zhǎng)度。

3.連續(xù)纖維增強(qiáng)

長(zhǎng)度從幾米到幾千米不等，連續(xù)纖維復(fù)合材料一般主要提供層壓板、預(yù)浸帶或編織物等。通過(guò)用所需的熱塑性基體浸漬連續(xù)纖維形成。纖維長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合材料的性能影響很大，基本上是纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越有利于材料性能的提高。

來(lái)源：中國(guó)復(fù)材