碳纤增强 TPU 具有以下性能特点:
力学性能显著提升 高强度和刚性:碳纤维具有极高的强度和模量,加入到 TPU 中后,能大幅提高 TPU 的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度等,使其能够承受更大的外力和负荷,在一些对材料强度要求较高的应用场景中表现出色,如航空航天、汽车工业中的结构部件等。 良好的抗冲击性:碳纤维的增强作用不仅提高了材料的静态强度,还增强了其抗冲击性能,使碳纤增强 TPU 在受到冲击时能够更好地吸收和分散能量,减少破坏的可能性,延长使用寿命。 热性能优化 耐高温性能良好:碳纤维本身具有较好的耐高温性能,与 TPU 复合后,可在一定程度上提高材料的热稳定性,使其在高温环境下仍能保持较好的力学性能和尺寸稳定性,不易发生变形、软化等现象,适用于一些高温工作条件下的部件。 低热膨胀系数:碳纤维的加入能够有效降低 TPU 的热膨胀系数,使材料在温度变化时的尺寸变化较小,从而保证了制品在不同温度环境下的尺寸精度和稳定性,对于一些对尺寸要求严格的精密部件尤为重要。 耐磨与耐化学性增强 耐磨性进一步提高:TPU 本身就具有良好的耐磨性,碳纤维的加入使其耐磨性能得到进一步提升,能够在长期的摩擦和磨损过程中保持表面的光洁和完整,减少磨损和划伤,常用于需要频繁摩擦的部件,如机械传动部件、鞋底、工业输送带等。 耐化学腐蚀性良好:TPU 具有一定的耐化学性能,碳纤维的存在可以在一定程度上增强这种性能,使碳纤增强 TPU 能够抵抗更多种类的化学物质的侵蚀,包括酸、碱、盐、有机溶剂等,适用于一些恶劣的化学环境中。 其他性能特点 良好的导电性和电磁屏蔽性:碳纤维具有一定的导电性,当添加到 TPU 中后,可以使材料具备一定的导电性能,在一些需要防静电、电磁屏蔽的领域有潜在的应用价值,如电子设备外壳、通信电缆等。 轻量化:碳纤维的密度较低,在增强 TPU 力学性能的同时,不会显著增加材料的重量,实现了轻量化设计,对于减轻结构重量、提高能源效率等方面具有重要意义,在航空航天、汽车、运动器材等领域应用广泛。 可加工性较好:虽然碳纤维的加入会使 TPU 的加工难度略有增加,但通过适当的加工工艺调整,如优化成型温度、压力等参数,碳纤增强 TPU 仍具有较好的可加工性,能够采用注塑、挤出、模压等多种成型方法制备出各种形状和尺寸的制品。