熱塑性復(fù)合材料的世界中，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(FRPC)憑借其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量、優(yōu)異耐蝕性及熱穩(wěn)定性等多重優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在航空航天、國(guó)防軍工、軌道交通乃至風(fēng)力發(fā)電等高新技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了舉足輕重的地位。在這其中，纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(FRTP)因其獨(dú)特的力學(xué)性能(如高韌性和抗沖擊性)、高效的生產(chǎn)周期(可焊接)、適應(yīng)高溫環(huán)境(采用PEEK、PPS等特種工程塑料為樹(shù)脂基體)以及優(yōu)良的設(shè)計(jì)自由度(能制成復(fù)雜精細(xì)形狀的制品)，而逐漸嶄露頭角。尤其引人注目的是，當(dāng)我們將目光投向碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(CFRTP)時(shí)，連續(xù)碳纖維(CF)因其卓越的性能特質(zhì)，使CRTP在諸多應(yīng)用中顯現(xiàn)出了非凡潛力。

　　連續(xù)CF增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料較之短CF增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(SCRTP)和長(zhǎng)CF增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(LCRTP)，其力學(xué)性能尤為出眾，因此在眾多領(lǐng)域備受矚目。然而，預(yù)浸料作為連續(xù)CF增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(CFRTP)的制造基石，其核心技術(shù)——纖維與樹(shù)脂間的充分浸漬仍然是有待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。目前，小絲束預(yù)浸料雖在性能上相對(duì)穩(wěn)定，但成本較高，且在制備高性能預(yù)浸料時(shí)效率偏低，因此，研發(fā)低成本大絲束預(yù)浸料的高效制備工藝，勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)對(duì)于該材料進(jìn)行研發(fā)，取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，比如智上新材料科技就成功的研發(fā)了連續(xù)碳纖維和高性能PEEK、PPS浸漬的單向帶，打破國(guó)外對(duì)我們的技術(shù)壁壘，在研究中發(fā)現(xiàn)碳纖維的含量、長(zhǎng)度、排列方式及成型技術(shù)等因素，均對(duì)復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能產(chǎn)生重要影響。

　　耐摩擦性能是碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的一大亮點(diǎn)。在摩擦過(guò)程中，應(yīng)力通過(guò)樹(shù)脂基體傳遞至碳纖維，碳纖維憑借其天然的高比強(qiáng)度、比模量、耐熱耐蝕性及抗摩擦性，有效承載負(fù)荷，極大地提升了復(fù)合材料的整體力學(xué)表現(xiàn)。

　　值得注意的是，連續(xù)碳纖維在復(fù)合材料中的排列有序性和長(zhǎng)度，直接決定了其摩擦性能的優(yōu)勢(shì)。與短碳纖維或粉末碳纖維增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料相比，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在摩擦系數(shù)和磨損率上表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。連續(xù)碳纖維在樹(shù)脂基體中形成的定向排列和連續(xù)結(jié)構(gòu)，能有效提高熱導(dǎo)率，增強(qiáng)纖維間的連接點(diǎn)，形成穩(wěn)固的框架結(jié)構(gòu)，防止碳纖維剝離，從而顯著降低材料表面的蠕變現(xiàn)象，提升復(fù)合材料的耐磨性。

　　然而，制備連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料并非易事，熱塑性樹(shù)脂較高的熔融黏度、碳纖維表面的化學(xué)惰性以及兩者界面相互作用的不足，都構(gòu)成了挑戰(zhàn)。尤其是在高溫下，碳纖維容易在樹(shù)脂中團(tuán)聚，影響復(fù)合材料的整體性能。此外，碳纖維含量的把控尤為關(guān)鍵：適度的碳纖維含量可以大幅提升熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛性，但過(guò)高的含量則可能導(dǎo)致樹(shù)脂無(wú)法充分浸漬碳纖維，造成界面結(jié)合不牢固，引發(fā)氣泡、孔洞等問(wèn)題。

　　面對(duì)現(xiàn)代智能設(shè)備、高端醫(yī)療和新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)高性能材料日益增長(zhǎng)的需求，熱塑性樹(shù)脂材料在耐熱耐光性、尺寸穩(wěn)定性等方面的局限性逐漸顯現(xiàn)。最新的研究成果紛紛證實(shí)，連續(xù)碳纖維的引入對(duì)熱塑性樹(shù)脂的力學(xué)性能產(chǎn)生了顯著的促進(jìn)作用。某項(xiàng)研究顯示，在復(fù)合材料結(jié)晶過(guò)程中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%的連續(xù)碳纖維起到了異相成核的作用，為樹(shù)脂提供了豐富的晶核來(lái)源。當(dāng)連續(xù)碳纖維與熱塑性樹(shù)脂交融一體時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量相較于純樹(shù)脂分別提高了2-3倍，足見(jiàn)碳纖維的添加對(duì)樹(shù)脂力學(xué)性能的大力提振。

　　除力學(xué)性能的顯著提升外，在高溫、濕度、磨耗等嚴(yán)苛環(huán)境條件下，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料依然保持著出色的增強(qiáng)效果和物理性能。連續(xù)碳纖維絲束如同盔甲般保護(hù)著復(fù)合材料，既有效降低了熱膨脹系數(shù)，又極大提升了耐磨性和韌性。因此，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的崛起與發(fā)展，開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的天地，創(chuàng)造了無(wú)限的市場(chǎng)機(jī)遇與應(yīng)用潛力。

　　這也是智上新材料科技克服重重困難，積極研發(fā)該材料的目的，在不斷的優(yōu)化連續(xù)碳纖維與樹(shù)脂基體的界面結(jié)合，充分發(fā)揮連續(xù)碳纖維在復(fù)合材料中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，從而為熱塑性復(fù)合材料的耐磨性提升注入了強(qiáng)大動(dòng)能，現(xiàn)如今已經(jīng)量產(chǎn)連續(xù)碳纖熱塑性復(fù)材單向帶，并且跟多家企業(yè)形成合作，為相關(guān)行業(yè)帶來(lái)了前所未有的高性能材料解決方案。