열가소성 탄소 섬유 복합재는 재료 공학의 상당한 발전을 나타내며, 고성능 탄소 섬유와 열가소성 중합체 매트릭스를 결합하여 새로운 부류의 구조 재료를 생성합니다. 화학 반응을 통해 돌이킬 수 없을 정도로 치료하는 전통적인 열 세트 복합재와 달리, 열가소성 복합재는 냉각시 가열 될 때 부드럽고 경화 될 때 연화되는 폴리머를 사용하여 지속 가능성의 게임 변화 특성을 제거하고 수리 할 수 있습니다.
이들 복합체는 일반적으로 제어 된 열분해를 통해 폴리 아크릴로 니트릴 (PAN) 전구체로부터 유래 된 탄소 섬유로 시작한다. 섬유는 폴리 에테르 에테르 케톤 (엿보기), 폴리 아미드 (PA) 또는 폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS)와 같은 열가소성 수지에 매립된다. 제조 공정은 다양하지만 일반적인 방법으로는 용융 임시-용융 수지 코트 섬유 파이버와 탄소 섬유가있는 수지 섬유의 하이브리드 커밍을 포함합니다. 최종 재료는 압축 성형, 사출 성형 또는 자동 섬유 배치 (AFP)를 통해 형성되며, 얇은 구성 요소의 경우 사이클 시간이 2 분 정도 짧습니다.
주요 장점은 재활용성에 있습니다. 재활용 중에 저하되는 열 세트 복합재와 달리 열가소성 버전은 재산 손실없이 재가열, 재 형성 및 재사용 될 수 있습니다. 이는 원형 경제 목표, 특히 수명 종료 부품 회복이 중요한 자동차와 같은 산업에서 일치합니다. 성능 측면에서는 열가소성 매트릭스의 고유 인성으로 인해 써모 세트에 비해 충격 저항이 향상됩니다. 항공기 인테리어는 내화성 (FAR 25.853 표준 충족)과 충돌 에너지 흡수가 필요한 객실 구성 요소에 이러한 재료를 점점 더 채택하고 있습니다.
산업 응용 분야는 빠른 생산주기가 필요한 드론 프레임, X- 선 투명성이 필요한 의료 이미징 장치 및 금속 하위 구조에 대한 용접 성이 유리한 것으로 판명되는 자동차 배터리 인클로저를 필요로합니다. 열경질 수준의 섬유질 부착을 달성하고 더 높은 재료 비용을 관리하는 데있어 도전 과제는 남아 있지만, 현장 중합 및 하이브리드 재료 시스템의 지속적인 개발은 이러한 격차를 메우는 것을 목표로합니다. 환경 규정이 강화되고 산업이 지속 가능한 제조의 우선 순위를 정하면서 열가소성 탄소 섬유 복합재는 틈새 응용에서 주류 채택으로 전환 할 준비가되어 고성능 재료를 설계하고 복구하는 방법을 재구성 할 준비가되어 있습니다.
