當運動鞋遇上碳纖維/熱塑性複合材料,竟然還有這麼多優點?

2021-01-08 我的紡織日記

多年來,碳纖維中底板,鐵芯和其他組件一直在提高性能並減輕頂級運動鞋的重量。

但是,Carbitex Inc.(美國華盛頓州肯尼威克)的創始人兼董事長Junus Khan解釋說,即使使用複合材料,製鞋開發商在選擇中底板的材料時通常也必須做出妥協。

Carbitex表示,無論是選擇哪種方法,還是採用介於兩者之間的折中材料,都會使鞋子(以及穿著者)固有的效率低下,通過開發柔性碳纖維/熱塑性複合材料產品線,已經能夠克服這一問題。

柔性碳纖維板是由碳纖維絲徑柔性熱固型環氧樹脂浸漬。

通過牽引張拉進入模具,當模具內溫度達800℃時樹脂快速固化,在牽引拉伸的作用下實現擠壓成型,達到兩種不同物質以不同方式複合而成。

柔性熱固型環氧樹脂的浸漬性好,碳纖維絲含量可以達到70%以上(常規的一般達不到60%),抗拉強度可以達到2800Mpa,單位面積的抗拉強度約為常規300克碳纖維片材的5倍,Q235鋼材的9~10倍。

碳纖維絲採用柔性熱固型樹脂複合加工成型,不但斷裂伸長率從常規的1.6%提高到2.5~3%。

而且橫斷面抗彎強度也有較大提高,從而改善了碳纖維脆性大、受拉滯後應變性差的缺點,且具備一定柔性材料的特性。

熱塑性複合材料是以玻璃纖維,碳纖維,芳烴纖維及其他材料增強各種熱塑性樹脂的總稱,國外稱其為FRTP。

先進的纖維增強熱塑性複合材料纖維增強熱塑性樹脂複合材料,具韌性耐蝕性和抗疲勞性高,成型工藝簡單周期短,材料利用率高(無廢料),預浸料存放環境與時間無限制等優異性能而得到快速發展。

近20年來,隨著剛性、耐熱性及耐介質性能好的芳香族熱塑性樹脂基體的出現,以及具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕等優異性能。

碳纖維、芳綸纖維、碳氟纖維(PTFE) 等高性能纖維的發展,使先進熱塑性複合材料克服了一般FRTP使用溫度低,模量小,強度差等缺點,使其在航空航天等高科技領域得到越來越多的應用。

看完這些材料的優點,你是不是就更能理解那些將碳纖維/熱塑性複合材料運用到運動鞋上面的設計師了呢?

相關焦點

  • 熱塑性碳纖維複合材料或將取代熱固性碳纖維
    碳纖維複合材料根據樹脂基體的不同,可分為熱塑性碳纖維複合材料和熱固性碳纖維複合材料兩大類,目前,市場上應用的還是以熱固性碳纖維複合材料為主,尤其是以環氧樹脂基碳纖維複合材料居多。與熱固性碳纖維複合材料相比,熱塑性碳纖維複合材料的優勢表現於以下幾個方面:一是可回收性,熱塑性碳纖維複合材料在達到一定熔點後,可以實現二次成型,而熱固性碳纖維複合材料不具備這種特性,無法實現回收利用;二是熱固性碳纖維複合材料預浸料需要低溫保存,而熱塑性碳纖維複合材料在儲存期、儲存條件等方面沒有要求;三是熱塑性碳纖維複合材料製品在成型過程中與熱固性碳纖維複合材料發生的反應不同,在成型周期上時間更短
  • 熱塑性碳纖維複合材料是否值得推進?
    反觀熱塑性碳纖維複合材料,在國外已經開始大力推行,但是在國內,熱塑性碳纖維的應用推進似乎還未進入狀態。那麼熱塑性碳纖維複合材料是否值得去推進應用呢?首先,熱塑性碳纖維材料比熱固性碳纖維複合材料成本要高,並且製作工藝要求也比較高,大多數熱塑性樹脂在熔融溫度下黏度較高,無法很好的浸漬碳纖維,所以在製作上存在著難度,一定程度上限制了一些技術和生產條件不夠的企業加入,所以導致很多企業在應用上望而卻步。其次,在國內對熱塑性碳纖維複合材料的認識存在著片面性,所以導致其性能優勢並沒有得到重視和開發。
  • 熱塑性碳纖維複合材料比熱固性碳纖維的優勢是什麼
    在碳纖維複合材料家族中,不同的基體選擇可以造就出性能差異巨大的製品,目前使用率最多的便是熱固型的樹脂材料,這種材料做基材能夠很好的發揮出碳纖維的優勢,但是也純在難回收、效率低、成本高等缺陷,熱塑性的碳纖維復材相對這方面來說佔有明顯的優勢。
  • 熱塑性碳纖維複合材料比熱固性碳纖維的優勢是什麼
    在碳纖維複合材料家族中,不同的基體選擇可以造就出性能差異巨大的製品,目前使用率最多的便是熱固型的樹脂材料,這種材料做基材能夠很好地發揮出碳纖維的優勢,但是也純在難回收、效率低、成本高等缺陷,熱塑性的碳纖維復材相對這方面來說佔有明顯的優勢。
  • 關於熱塑性碳纖維複合材料的幾個冷知識
    1.熱塑性碳纖維複合材料有哪些種類?碳纖維熱塑性複合材料是以碳纖維為增強材料,以熱塑性樹脂為基體的複合材料。從碳纖維的增強方式看,可分為長切碳纖維(LCF)增強熱塑性複合材料、短切碳纖維(SCF)增強熱塑性複合材料和連續碳纖維(CCF)增強熱塑性複合材料。
  • 碳纖維增強熱塑性複合材料製品常用成型工藝比較
    PEEK、PI、PPS這類熱塑性樹脂不僅具有較強的耐腐蝕性、耐損傷容限、抗衝擊性和斷裂韌性等突出優勢,還具有受熱軟化熔融,可以反覆利用的特性,以此為基體加上具有高強度、低密度、蠕變小、耐腐蝕等高性能的碳纖維作為增強體,這種碳纖維增強熱塑性複合材料從一面世就迅速成為航天軍工及高端民用領域的應用熱點
  • 熱固性和熱塑性碳纖維增強複合材料有什麼區別
    為了適應各種領域的需求,碳纖維複合材料主要有碳纖維增強熱固性樹脂複合材料(CFRTS)、熱塑性樹脂複合材料(CFRTP)、碳纖維增強碳基複合材料(C/C)、碳纖維增強金屬基複合材料(CFRM)、碳纖維增強陶瓷基複合材料(CFRC)和碳纖維增強橡膠複合材料(CFRR)等,在博實的產品應用中,用的比較多的是碳纖維增強樹脂基複合材料,今天主要為大家來做個簡單的敘述。
  • 碳纖維增強熱塑性複合材料幾種常見的界面改性方法
    在實際應用中,有很多因素都會影響到熱塑性碳纖維複合材料的性能表現,其中碳纖維與熱塑性樹脂之間的界面情況就是重要因素之一。碳纖維熱塑性複合材料界面改性的意義:複合材料界面是纖維與樹脂基體之間通過一系列的物理、化學作用形成的第三相。其中,高性能熱塑性樹脂作為連續相,碳纖維作為增強相,它們兩者之間通過界面層結合。
  • 【復材資訊】熱固性和熱塑性碳纖維增強複合材料有什麼區別
    在複合材料中,各組分仍然保持原有性質,但它們之間相互取長補短,使其綜合性能更加完善,構成新一代先進複合材料。增強纖維主要有碳纖維(CF)、硼纖維(BF)、凱芙拉縴維(KF)、碳化矽纖維(SF)和氧化鋁纖維(AF)五大類,就綜合性能而言,碳纖維位居五大增強纖維之首。
  • 熱塑性碳纖維材料可以取代熱固性碳纖維材料嗎?
    江蘇博實科技:碳纖維複合材料根據樹脂的基體不同,可以分為熱塑性和熱固性兩種碳纖維複合材料。目前市面上絕大多數碳纖維製品還是以環氧樹脂基質熱固性碳纖維複合材料為主。熱塑性碳纖維複合材料跟熱固性碳纖維複合材料相比,優勢還是比較明顯的。
  • 熱塑性碳纖維相較傳統熱固性碳纖維的優勢
    過去,熱塑性碳纖維複合材料主要應用於航天航空領域,例如用於直升機的地板、機身結構、固定機翼、尾翼、前襟翼以及垂尾根部的整流罩等部位。隨著許多高端領域對高性能複合材料的要求越來越高,熱塑性碳纖維複合材料開始逐步展現出自身的特殊優勢,為越來越多的產業提供零部件服務。
  • 碳纖維軌道車輛零部件:熱固性碳纖維與熱塑性碳纖維
    2020-10-29 16:26:08 來源: 新材料TS 舉報   高鐵車輛與碳纖維複合材料高鐵駕駛室臺面板連續碳纖維增強熱塑性複合材料
  • 星源材質:熱塑性碳纖維複合材料已經形成小批量生產智能生產線 待...
    來源:同花順金融研究中心同花順(300033)金融研究中心7月8日訊,有投資者向星源材質(300568)提問, 公司研發熱塑性碳纖維複合材料量產沒有?公司回答表示,公司子公司江蘇星源碳纖維複合材料有限公司正在研製熱塑性碳纖維複合材料一體化製品,該產品具有輕量化、可設計性強、性價化高等優異性能而且綠色易回收利用,可應用於汽車、高鐵、船舶、智能裝備、航天航空等行業。目前該技術已經形成小批量生產智能生產線,待量產及市場拓展。謝謝!
  • 【科普知識】熱塑性碳纖維應用的三種發展趨勢
    隨著應用市場的不斷擴展,熱固性樹脂基碳纖維複合材料逐漸顯現出自身的局限性,其在耐磨、耐高溫等方面無法完全滿足高端應用需求。在此情況下,熱塑性樹脂基碳纖維複合材料的地位逐漸上升,成為先進複合材料的新興力量。近年來,國產碳纖維技術取得了突飛猛進的發展,熱塑性碳纖維複合材料的應用技術也隨之得到了進一步推動。
  • 熱塑性碳纖維的推動者需兼具新材料研發能力與應用「落地」能力
    先進複合材料的價值在「工業強國」路線中得到了越來越多的重視,國內的碳纖維複合材料應用卻處於「瓶頸」期,絕大部分產品仍以熱固性樹脂基碳纖維為主,無論是材料研發還是市場應用好像都在往一個死胡同裡走。熱塑性碳纖維板在深耕數年之後,國內碳纖維零部件製造商無錫智上新材料近日宣布推出新型碳纖維增強複合材料——熱塑性樹脂基產品系列,旨在滿足對靜態或動態系統強度有很高要求的精密設備零部件能夠在溫度較高或磨損度較大的工作環境中長期使用。
  • CFRP(碳纖維增強複合材料)的特點
    正如碳纖維的材料特性:輕質,堅固且不會腐蝕」把傳統的金屬零部件,變更為碳纖維複合材料,可以減小尺寸,重量和能耗什麼是CFRP?
  • 國際新研發:集熱固性與熱塑性優點為一體的新型複合材料
    復材網像熱固性塑料一樣堅固而耐用,卻像熱塑性塑料一樣可模壓和可回收利用,因此,微晶粉是「易變的熱固性塑料」,對複合材料行業的現狀提出了挑戰。該特性允許使用諸如注射成型的技術將熱塑性塑料相對快速地成型以用於大批量生產。此外,這些材料可以通過熔融加工回收。但從不利的一面看,大多數熱塑性塑料在高溫下都易於機械變形和蠕變。因此,它們在高溫下沒有足夠穩固的尺寸穩定性。另外,與類似的熱固性樹脂相比,商業熱塑性塑料通常成本較高。
  • 機器人用碳纖維複合材料使用指南
    越來越多的機器人開始使用碳纖維複合材料,採用這種高新複合材料代替傳統金屬材料製作機器人零部件,例如機器人關節、機械手臂、手臂連杆等可以幫助機器人顯著減輕自重,降低慣量,提高操作速度,降低撓度。另外,碳纖維複合材料蠕變小,採用其製作關鍵操作部位,有助於提高機器人的控制精度。
  • 【復材資訊】採用PA6基體的阻燃熱塑性複合材料
    【復材資訊】採用PA6基體的阻燃熱塑性複合材料 2021-01-05 07:00 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 碳纖維複合材料阻燃性能的應用意義
    碳纖維複合材料是具有輕質、高強度等特點的新一代結構材料,在汽車、航空航天、工業軌道交通等領域有著良好的應用,但由於碳纖維複合材料中最常見的環氧樹脂具有耐高溫性差、點火點低等最大缺點,因此碳纖維複合材料的應用受到限制,使得碳纖維複合材料具有阻燃性能,不僅可以提高產品的安全性,而且還可以拓寬碳纖維在未來的應用局限。