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三菱化学推出最新款碳纤维增强热塑性树脂单向预浸料

以下文章来源于碳纤维及其复合材料技术 ,作者钱 鑫 博士


编者按:日本三菱化学控股集团是目前全球少数的既拥有PAN基碳纤维又拥有沥青基碳纤维的生产企业之一,三菱在碳纤维产品生产链中涵盖了原料到最终产品。

本文主要介绍了三菱公司发布的最新Kyron ™ ULTRA型碳纤维增强热塑性树脂单向预浸料种类及典型特性。




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新款碳纤维预浸料概述


3月7日,日本三菱化学官网宣布新开发出一款Kyron ™ ULTRA型片状中间材料,它是采用工程塑料浸渍碳纤维制备而成。作为一种高性能碳纤维复合材料,它具有UD单向预浸料的形式。


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Kyron™ ULTRA碳纤维增强热塑性树脂基单向预浸料采用了三菱化学的高性能碳纤维技术、树脂改性技术和复合材料技术,实现了以下功能:



  • 高性能:利用公司复合材料技术,获得了高性能碳纤维增强热塑性树脂预浸料;
  • 高质量:实现了超低空隙和高尺寸精度,可应用于热塑性自动铺带(Auto Tape Layup,ATL)成型技术、通用模压成型技术等;
  • 高成型性:通过实现超低空洞,可以缩短通用冲压成型的生产时间,此外,无需冷冻材料。


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Kyron™ ULTRA碳纤维预浸料截面(尺寸 100.0 μm),可以看到内部空隙极少



Kyron™ ULTRA碳纤维复合材料利用UD预浸料作为碳纤维的各向异性材料的特性,通过将必要的预浸料排布在合适的位置,可以大大扩展产品设计的范围。它通过利用碳纤维和热塑性树脂的特性,可广泛应用于航空航天、工业、移动、运动等领域。



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新款碳纤维预浸料特性


Kyron™ ULTRA碳纤维复合材料具有一系列产品,根据树脂基体类型可以分为PEEK基、耐高温PEEK基、PEI基和PA基碳纤维复合材料,不同系列产品特性如下表1所示,表2为产品名称对应的树脂基体种类。

表1 Kyron™ ULTRA碳纤维复合材料主要性能


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表2 Kyron™ ULTRA碳纤维复合材料不同树脂类型

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新款碳纤维预浸料结构件优异特性


在等效刚度设计条件下,采用Kyron™ ULTRA耐高温PEEK基碳纤维复合材料制备得到的结构件,与以往的钛部件相比,重量下降了60%(下图所示)。



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而通过使用H&C冲压成形,与以往的O型盘成形相比,可以将成形周期缩短一半,从而显著提高生产效率(下图显示成型温度与压力)。



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与环氧树脂基碳纤维复合材料相比,Kyron™ ULTRA碳纤维增强PEEK复合材料具有更低的吸水性(湿热环境下吸水性对比如下图所示)。




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与通用树脂基复合材料相比,Kyron™ ULTRA碳纤维增强PEEK和PA基复合材料具有极低的烟密度和气体产生量(对比结果如下表所示)。



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文章来源:碳纤维及其复合材料技术
编辑:艾帅帅




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