Oglekļa šķiedras attīstības jomā augstas veiktspējas nepārtrauktas oglekļa šķiedras termoplastikas kompozītus - piemēram, CF+PEEK, CF+PPS un CF+PI - ir izrādījušies ļoti efektīvi prasību prasību izpildē. Šīs nepārtrauktās pastiprinātās termoplastiskās oglekļa šķiedras piedāvā vairākas augstākas veiktspējas īpašības, ieskaitot ārkārtas mehāniskās īpašības, izturību pret koroziju un trieciena pretestību. Turklāt tie piedāvā sekundāras apstrādes iespējas un labumu no vides, kas ir piesaistījusi ievērojamu tirgus uzmanību. Pašreizējais izaicinājums slēpjas grūtībās ražot termoplastisku oglekļa šķiedru preprege, un galvenā problēma ir nepārtraukto oglekļa šķiedru un termoplastisko sveķu netraucēta integrācija. Tālāk ir četru parasto termoplastisko oglekļa šķiedras PEEK PREEG procesu priekšrocību un trūkumu analīze:
1. Pulvera mitrais process
Šo procesu plaši izmanto termoplastiskām stikla šķiedrām. Tās priekšrocības ir augstas maisījuma stabilitāte un lieliska izturība pret augstu temperatūru. Tomēr tam ir vairāki trūkumi:
Vienveidības jautājumi: Vienveidīga sadalījuma sasniegšana sajaukšanas laikā ir izaicinoša, un nevienmērīga izplatīšana var izraisīt nekonsekventu produktu veiktspēju.
Veiktspējas ierobežojumi: Salīdzinot ar garajiem šķiedru kompozītiem, mitru apstrādātu pulvera materiālu mehāniskās īpašības ir ievērojami zemākas.
Materiāla sadalīšanās: nesēja noņemšana pulvera mitrā procesā bieži samazinās materiāla veiktspējas samazināšanai.
2. Kušanas metode
Šo pieeju pašlaik izmanto Wuxi Zhishang jauni materiāli, un tā efektīvi pievēršas pulvera ekstrūzijas metodes ierobežojumiem, piedāvājot labāku veiktspēju. Tomēr tai ir ievērojamas problēmas:
Temperatūras kontrole: ir grūti precīzi izkausēt temperatūras kontroli, un nepieciešama vide bez putekļiem.
Iepriekš neefektivitāte: ja temperatūra netiek pareizi kontrolēta, prepreg var nebūt pilnībā piesūcināta, kā rezultātā notiek nepilnīga sveķu iekļūšana.
3. Filmas laminēšanas metode
Filmas laminēšanas metode saglabā oglekļa šķiedru sākotnējās īpašības, apstrādes laikā izvairoties no šķiedrvielu bojājumiem. Tomēr tam ir daži trūkumi:
Lēna iekļūšana: polimēra kausējums nevar ātri iekļūt šķiedras saišķos, kā rezultātā tiek veikts ilgāks priekšgājējs.
Vāja saskarnes savienošana: pastiprinošās šķiedras un polimēru matrica var nesasniegt pilnīgu un stingru integrāciju, kā rezultātā starp sveķiem un šķiedrām rodas vāja saskarne. Tas novērš kompozīta īpašību pilnīgu izmantošanu.
Ierobežota piemērojamība: Šī metode ir vislabāk piemērota tiešai šķiedru audumu sagatavošanai ar zemu viskozitātes sveķiem.
4. Risinājuma impregnēšanas metode
Šī metode ir līdzīga tradicionālajam termosettējošajam oglekļa šķiedras sagatavošanas procesam, un tai ir priekšrocība, ka tā ir ērta. Tomēr tam ir ievērojami trūkumi:
Šķīdības prasības: Daudziem PEEK termoplastiskiem polimēriem ir stingras šķīdības prasības, kas ierobežo to pielietojumu.
Paaugstināta sarežģītība: nepieciešamība noņemt šķīdinātājus vēlākos posmos palielina papildu darbības, palielina izmaksas un var ietekmēt materiālu veiktspēju.
Ietekme uz vidi: šķīdinātāji var izraisīt vides piesārņojumu un radīt iznīcināšanas problēmas.
Iepriekš minētie procesi atspoguļo parastās metodes, ko izmanto, lai iegūtu termoplastisku oglekļa šķiedras pastiprinātu PEEK preprege. Neatkarīgi no izvēlētā procesa, galvenais mērķis ir radīt augstas veiktspējas, nepārtraukti pastiprinātas termoplastiskas oglekļa šķiedras PEEK priekšnoteikumus. Pēc tam šos prepregus var izmantot, lai ražotu termoplastisku oglekļa šķiedru produktu ražošanu, izmantojot tādus procesus kā kompresijas veidošana. Katram procesam ir savas stiprās puses un ierobežojumi, un izvēle ir atkarīga no īpašām lietojumprogrammu prasībām un ražošanas iespējām.
