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新型碳纤维增强尼龙材料应用进展

      碳纤维增强复合材料(Carbon FiberReinforced Polymer,CFRP)是作为增强材料的碳纤维和作为基体材料的树脂组成,早期的碳纤维复合材料主要用于军事领域。随着材料性能、成型工艺的提高及价格成本的下降,碳纤维复合材料被越来越多的应用到一般工业和体育休闲等领域。碳纤维增强尼龙复合材料,不仅保持了尼龙树脂的耐化学性、耐腐烛性、良好的加工性等固有优点,同时力学性能、耐热性能也有了大幅度的提高,尺寸稳定性等也得到了明显的改善。优异的性能使碳纤维增强尼龙复合材料越来越受重视,也被广泛应用在航空航天等尖端领域和汽车化工等民用领域。
地面交通领域
      碳纤维增强尼龙复合材料广泛应用于汽车工业,这主要是因为热塑性材料的耐油性、耐磨性、抗疲劳性能和抗蠕变性极佳,代替传统的金属材料时又有重量轻的优势。包括尼龙和尼龙在内的多种工程塑料被碳纤维增强后可取代早先汽车用金属压铸构件,如燃料箱和汽车内饰位和车体部位。
民用产品领域
      尼龙长碳纤维复合材料以满足生产文体用品的要求。该公司使用其制造了网球拍和高尔夫球棒,也可用其制造头盗、汽车防撞杠和机器人手臂等。美国公司开发的自行车轮不仅在人工地板上,而且在越野比赛中都有极高的表现,该产品使用注射成型,避免了传统复合材料车轮人工手糊的繁琐工序,提高了效率,从而使价格下降,受到消费者的欢迎。在化工、电子电器、机械行业也都能看到碳纤维增强热塑性复合材料的身影,在纺织机械上常使用尼龙增强碳纤维的齿轮、剑杆、滚轮和联动轴。
新研发产品
      Stratasys公司日前开发出了一种名为FDM Nylon 12CF的碳纤维填充热塑性树脂基复合材料,可替代多种现有材料。FDM Nylon 12CF是制造快速原型、高强轻质工具和终端应用零部件的理想产品。该产品是Stratasys公司为其FDM技术开发的第一款能够替代多种金属应用的高性能复合材料。FDM Nylon 12CF优异的力学性能允许工程师采用热塑性复合材料3D打印零部件来代替原有的金属零部件由于重量的35%为短切碳纤维,FDM Nylon 12CF在该公司的FDM系列热塑性产品中比刚度最高,满足汽车、航空航天、休闲用品和工业制造业领域对材料使用性能测试的要求。
      Stratasys公司的FDM Nylon 12CF材料的3D打印速度更快,但产品的比刚度和重现性比其他公司的3D打印技术都要好。”
FDM Nylon 12CF产品将于2017年第二季度上市,目前适配Stratasys Fortus 450mc型3D打印机,产品卓越的比强度能够为很多行业带来改变,从消费品、休闲品,到汽车、航空航天都可能涉及。
     
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