力学性能
碳纤维赋予材料极高拉伸强度和弯曲模量,刚性突出,高温环境下抗蠕变性能优异,长期受力变形量很小;材料密度偏低,实现轻量化。
碳纤维自带自润滑属性,摩擦系数低、耐磨耗性能优良,抗咬合性好。
缺口冲击性能较差,材料脆性偏大;纤维取向效应明显,制品成型后各向异性强,更容易发生翘曲变形。碳纤维在螺杆剪切作用下容易断裂,会进一步降低韧性。
耐热性能
热变形温度大于 263℃,长期连续使用温度 200‑220℃,短时耐受 240℃高温;高温环境力学性能保留率高。
热膨胀系数低,高温工况尺寸变化小。
电气性能
碳纤维具有导电性,碳纤增强 PPS 可根据碳纤添加量实现防静电或者导电效果,具备电磁屏蔽作用。
不再具备绝缘特性,不适用于绝缘类零部件。
耐化学与吸水特性
基体树脂继承 PPS 优势,耐机油、润滑油、弱酸弱碱、有机溶剂、冷却液,抗化学腐蚀能力强。
吸水率极低仅 0.02% 左右;在高温湿热环境条件下,树脂基体同样会发生水解,长期高温高湿环境力学性能缓慢衰减。
阻燃特性
基础树脂本身为无卤阻燃体系,碳纤填充后依旧维持 V‑0 阻燃等级,燃烧发烟量低。
成型加工特性
成型加工温度区间 300‑335℃,模具温度控制 135‑150℃。
碳纤维质地脆,注塑时螺杆转速以及背压需要调低,防止纤维被过度剪碎。
碳纤维硬度高,相比玻纤对模具磨损更加严重,模具型腔需淬火处理并镀硬铬或配备钨钢镶件。
材料流动性一般,回料经过高温和剪切后碳纤维破碎严重,回掺后性能衰减明显,回用料添加比例要严格控制。
环境适应性
耐油脂、耐老化性能优良;抗紫外线一般,户外长期使用需额外添加抗 UV 助剂。
综合缺点
材料成本偏高;制品韧性不足;纤维取向造成尺寸各向差异;材料导电,适用场景受限;模具损耗大。
