在漫長的時(shí)間段里面，金屬一直是商業(yè)航空市場(chǎng)的首選材料，然而聚合物復(fù)合材料正在取得重大突破，尤其是熱塑性復(fù)合材料中為代表的玻璃纖維、碳纖維復(fù)材正在航空航天供應(yīng)鏈中逐步取締金屬，在波音787和空客A350的發(fā)展中得到了最佳印證。
什么是復(fù)合材料？
簡單來說，復(fù)合材料是由兩種或多種材料組合而成，創(chuàng)造出一種性能超越各組分總和的高性能材料。其優(yōu)點(diǎn)眾多，包括重量減輕、優(yōu)異的力學(xué)性能，以及降低成本和提高加工效率。
那我們這里說到航空航天中的熱塑性復(fù)合材料，就是由PEEK(聚醚醚酮)、PAEK(聚芳醚酮)、PEKK(聚芳醚酮)、PPS(聚苯硫醚)等熱塑性樹脂聚合物組成，這些聚合物作為基體材料，與高體積分?jǐn)?shù)的連續(xù)碳纖維或玻璃纖維相結(jié)合，提供所需的性能特性。此前在上海國際復(fù)合材料工業(yè)技術(shù)博覽會(huì)上智上新材料科技就展出了國內(nèi)的連續(xù)碳纖維PEEK復(fù)合材料，引得不少人在此駐足，通過了解這里面就有很多人就是航空航天領(lǐng)域中的相關(guān)人員�，F(xiàn)如今智上新材料科技開始量產(chǎn)的有多種規(guī)格的PEEK碳纖維復(fù)材其中以單向(UD)預(yù)浸帶、織物居多，也有實(shí)際的產(chǎn)品打樣。
打破了國際上對(duì)我們的技術(shù)封鎖，伴隨著制備技術(shù)上的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，連續(xù)碳纖維+中高端熱塑性樹脂的應(yīng)用形式將在更多高端領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用。
為何熱塑性復(fù)合材料能成為有效的金屬替代品？
熱塑性復(fù)合材料瞄準(zhǔn)了鋁、鈦和鋼等金屬的替代，原因在于它們能帶來多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：
1.高達(dá)60%的減重：與傳統(tǒng)金屬和金屬合金零件相比，熱塑性復(fù)合材料顯著減輕了重量。
2.高達(dá)5倍的比強(qiáng)度：這些復(fù)合材料具有出色的強(qiáng)度與重量比。
3.高達(dá)2倍的比剛度：它們提供與金屬相當(dāng)甚至更好的剛度。
4.高達(dá)4倍的疲勞性能：熱塑性復(fù)合材料在耐久性方面表現(xiàn)出色。
5.高效的非熱壓罐加工工藝：與傳統(tǒng)熱固性復(fù)合材料不同，熱塑性材料可以在無烤箱條件下生產(chǎn)，從而減少生產(chǎn)時(shí)間和成本。
6.自由整合零件和優(yōu)化設(shè)計(jì)：它們的多功能性允許創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)解決方案。
也是因?yàn)檫@些卓越的性能，熱塑性復(fù)合材料組件提供了與傳統(tǒng)金屬和金屬合金部件相比具有重量減輕優(yōu)勢(shì)的替代方案，這得益于其較高的比強(qiáng)度和比剛度。
那么，是什么使得熱塑性復(fù)材在整個(gè)供應(yīng)鏈中極具吸引力？
答案在于降低成本的能力。熱塑性復(fù)合材料的真實(shí)價(jià)值在于其從一開始就通過更快的加工周期和非熱壓罐工藝降低了成本。
通過將層壓復(fù)合材料與注塑化合物相結(jié)合，可以快速制造出混合部件，其成本低于金屬加工。
設(shè)計(jì)優(yōu)化有助于簡化安裝過程。
使用聚合物復(fù)合材料減輕飛機(jī)重量意味著更高的燃油效率和更低的運(yùn)營成本。
長期的力學(xué)性能和改善的韌性有助于減少維護(hù)成本。
所有這些優(yōu)點(diǎn)累積起來，成就了難以企及的性能表現(xiàn)，并構(gòu)成了采用熱塑性復(fù)合材料以滿足日益增長的航空航天行業(yè)需求的關(guān)鍵理由。
在整個(gè)的熱塑性復(fù)合材料中，又以熱塑性碳纖維復(fù)合材料為主要為科研對(duì)象，目前國內(nèi)在該領(lǐng)域中才剛剛起步，涌現(xiàn)了一大批進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)，其中智上新材就在今年展示了自己的新產(chǎn)品——連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮UD、連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚UD及相關(guān)零部件產(chǎn)品。這種熱塑性碳纖維復(fù)合材料從樹脂基體和增強(qiáng)體兩方面加持，充分發(fā)揮出二者的性能優(yōu)勢(shì)，更符合航空航天領(lǐng)域的實(shí)際需求，材料行業(yè)的不斷深入下，必然會(huì)把該材料帶來新的應(yīng)用高潮。
