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新型碳纖維增強(qiáng)尼龍材料應(yīng)用進(jìn)展
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon FiberReinforced Polymer，CFRP)是作為增強(qiáng)材料的碳纖維和作為基體材料的樹脂組成，早期的碳纖維復(fù)合材料主要用于軍事領(lǐng)域。隨著材料性能、成型工藝的提高及價(jià)格成本的下降，碳纖維復(fù)合材料被越來越多的應(yīng)用到一般工業(yè)和體育休閑等領(lǐng)域。碳纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，不僅保持了尼龍樹脂的耐化學(xué)性、耐腐燭性、良好的加工性等固有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)力學(xué)性能、耐熱性能也有了大幅度的提高，尺寸穩(wěn)定性等也得到了明顯的改善。優(yōu)異的性能使碳纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料越來越受重視，也被廣泛應(yīng)用在航空航天等尖端領(lǐng)域和汽車化工等民用領(lǐng)域。
地面交通領(lǐng)域
碳纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，這主要是因?yàn)闊崴苄圆牧系哪陀托?、耐磨性、抗疲勞性能和抗蠕變性極佳，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料時(shí)又有重量輕的優(yōu)勢。包括尼龍和尼龍?jiān)趦?nèi)的多種工程塑料被碳纖維增強(qiáng)后可取代早先汽車用金屬壓鑄構(gòu)件，如燃料箱和汽車內(nèi)飾位和車體部位。
民用產(chǎn)品領(lǐng)域
尼龍長碳纖維復(fù)合材料以滿足生產(chǎn)文體用品的要求。該公司使用其制造了網(wǎng)球拍和高爾夫球棒，也可用其制造頭盜、汽車防撞杠和機(jī)器人手臂等。美國公司開發(fā)的自行車輪不僅在人工地板上，而且在越野比賽中都有極高的表現(xiàn)，該產(chǎn)品使用注射成型，避免了傳統(tǒng)復(fù)合材料車輪人工手糊的繁瑣工序，提高了效率，從而使價(jià)格下降，受到消費(fèi)者的歡迎。在化工、電子電器、機(jī)械行業(yè)也都能看到碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的身影，在紡織機(jī)械上常使用尼龍?jiān)鰪?qiáng)碳纖維的齒輪、劍桿、滾輪和聯(lián)動(dòng)軸。
新研發(fā)產(chǎn)品
Stratasys公司日前開發(fā)出了一種名為FDM Nylon 12CF的碳纖維填充熱塑性樹脂基復(fù)合材料，可替代多種現(xiàn)有材料。FDM Nylon 12CF是制造快速原型、高強(qiáng)輕質(zhì)工具和終端應(yīng)用零部件的理想產(chǎn)品。該產(chǎn)品是Stratasys公司為其FDM技術(shù)開發(fā)的第一款能夠替代多種金屬應(yīng)用的高性能復(fù)合材料。FDM Nylon 12CF優(yōu)異的力學(xué)性能允許工程師采用熱塑性復(fù)合材料3D打印零部件來代替原有的金屬零部件由于重量的35%為短切碳纖維，F(xiàn)DM Nylon 12CF在該公司的FDM系列熱塑性產(chǎn)品中比剛度最高，滿足汽車、航空航天、休閑用品和工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域?qū)Σ牧鲜褂眯阅軠y試的要求。
Stratasys公司的FDM Nylon 12CF材料的3D打印速度更快，但產(chǎn)品的比剛度和重現(xiàn)性比其他公司的3D打印技術(shù)都要好。”
FDM Nylon 12CF產(chǎn)品將于2017年第二季度上市，目前適配Stratasys Fortus 450mc型3D打印機(jī)，產(chǎn)品卓越的比強(qiáng)度能夠?yàn)楹芏嘈袠I(yè)帶來改變，從消費(fèi)品、休閑品，到汽車、航空航天都可能涉及。
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