碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的市场展望
为了适应各种领域的需求,碳纤维复合材料主要有碳纤维增强热固性树脂复合材料(CFRTS)、热塑性树脂复合材料(CFRTP)、碳纤维增强碳基复合材料(C/C)、碳纤维增强金属基复合材料(CFRM)、碳纤维增强陶瓷基复合材料(CFRC)和碳纤维增强橡胶复合材料(CFRR)等。
热固性树脂由反应性低分子量预聚体或者带有活性基团高分子量聚合物组成;成型过程中,在固化剂或热作用下进行交联、缩聚,形成不溶不熔的交联体型结构。其中,具有代表性的热固性树脂是环氧树脂,活性环氧基与固化剂作用生成固态体型结构。
热塑性树脂由线型高分子量聚合物组成,在一定条件下溶解和熔融,只发生物理变化,如通用热塑性树脂聚乙烯、尼龙等。当加热温度超过玻璃化温度Tg时,开始软化、熔融,利用这一特性进行深加工;高性能热塑性树脂如聚醚醚酮(PEEK),耐热性好,成型工艺比较难,价格昂贵,一般用于航空航天与高端医疗。下图总结了热固性和热塑性的区别。

图 热固性CFRP和热塑性CFRP的成本比较(来源:前言材料)
CFRTP的基质材料通常是热塑性树脂,例如聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯或聚苯硫醚。热塑性树脂为复合材料提供了灵活性和可成形性,使其能够成型为复杂的形状。连续碳纤维为复合材料提供了其强度和刚度。碳纤维通常编织成单向图案,尽管其他图案也很常见。
CFRTP具有广泛的应用。它们被用于航空航天、汽车、体育和海洋工业。它们也用于医疗和国防应用。CFRTP特别适用于重量是关键因素的应用,如航空航天和汽车零部件。它们也用于强度和刚度很重要的地方,例如运动设备和船用部件。
碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)技术是一种综合了碳纤维和热塑性材料性能的先进技术。这是一个相对较新的领域,在各个行业中都越来越受欢迎,并因其优越的性能而越来越流行。CFRTP的主要性能包括高强度重量比、优异的导热性和导电性以及优异的耐腐蚀性和疲劳性。这项技术彻底改变了产品的制造方式,为传统材料提供了一种成本效益高、重量轻的替代品。
汽车行业:汽车行业是CFRTP技术的最大采用者之一。CFRTP的轻质和坚固性能使其成为生产汽车零部件的理想材料。它被用于制造车身面板、悬架部件、发动机部件和内饰部件。这项技术使生产更轻的车辆能够提高性能和燃油效率。
航空航天工业:CFRTP由于其优越的强度重量比在航空航天工业中越来越受欢迎。它被用于制造飞机和直升机的部件,如机身框架、机翼和发动机短舱。CFRTP的轻质和坚固性能使其成为飞机的理想材料,因为它减少了飞机的整体重量并提高了其性能。
海洋工业:CFRTP也被用于海洋工业中的船只生产。它被用于制造船体、甲板和船舶上部结构。CFRTP优越的强度重量比使其成为船舶应用的理想材料,因为它减少了船舶的总重量并提高了其性能。
碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)是一种结合了碳纤维和热塑性聚合物优点的复合材料。CFRTP由于其优异的性能,如高强度重量比、优异的抗疲劳性和良好的尺寸稳定性,在各种工业和商业应用中越来越受欢迎。
CFRTP市场的第一个关键驱动因素是对轻质耐用材料的需求不断增加。CFRTP比钢和铝等传统材料轻得多,但它提供了类似的强度和刚度。这使其成为航空航天和汽车工业等重要应用领域的理想材料。此外,CFRTP优异的抗疲劳性和尺寸稳定性使其适用于需要长期耐用性的应用。
CFRTP市场的第二个关键驱动因素是对成本效益高的材料的需求不断增加。CFRTP的生产成本比传统材料低得多,这使其成为许多应用的成本效益高的选择。此外,CFRTP是高度可回收的,这减少了材料对环境的影响。这使得CFRTP成为希望减少碳足迹公司的一个有吸引力的选择。
根据2月1日Report linker发布的全球连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)行业报告,预计2022年全球连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)市场规模为9.489亿美元,2030年市场规模将达到15亿美元,2022-2030年的年复合增长率为6%。
就纤维形式而言,连续碳纤维作为市场规模最大的细分领域之一,预计预测期内复合年增长率将达到6.8%,到2030年市场规模将达到7.418亿美元。就区域而言,2022年,美国CFRTP市场规模约为2.585亿美元,而中国到2030年在该领域的市场规模将达到3.409亿美元,在2022年至2030年的分析期间,复合年增长率为10%。
来源:金瓯新材料研究院








































