碳纤维增强热塑性工程塑料研究进展

郑红伟; 张泽凯; 郭增贤; 吴喜娜; 魏浩; 王国军

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.01.033

塑料科技 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (01) : 180 -185. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.01.033

综述

碳纤维增强热塑性工程塑料研究进展

郑红伟 ¹ ,
张泽凯 ² ,
郭增贤 ² ,
吴喜娜 ² ,
魏浩 ² ,
王国军 ²^,^*

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Research Progress of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Engineering Plastics

Hongwei ZHENG ¹ ,
Zekai ZHANG ² ,
Zengxian GUO ² ,
Xi'na WU ² ,
Hao WEI ² ,
Guojun WANG ²^,^*

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摘要

碳纤维增强热塑性复合材料（CFRP）具有比模量高、比强度大、耐腐蚀性强等优点。根据增强体长度，CFRP分为连续碳纤维增强热塑性复合材料（CCFRP）和短切碳纤维增强热塑性复合材料（SCFRP）。与热固性基体相比，热塑性树脂基体具有加工周期短和重复利用性强等特点，被广泛应用于航空航天、临床医学、风力发电等领域。文章介绍CFRP在航空航天和临床医学中的常见应用，综述了适用于不同增强体长度（连续碳纤维和短切碳纤维）的热塑性复合材料的常用成型工艺，如注塑成型、模压成型、3D打印成型、传递模塑成型等。文章从热回收、机械回收、化学回收方面介绍碳纤维增强热塑性复合材料回收利用的方法，提出通过对短切碳纤维取向进行控制来提高复合材料的性能，指出研制耐高温、与树脂基体互溶性高、与树脂基体和碳纤维有较高结合力的碳纤维上浆剂是未来的研究重点。