PEEK或PEKK用在未(wei)來的熱塑性(xing)復(fu)合材料航空結構中？

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自(zi)1990年代以來，熱塑性復合材料就一(yi)直在飛機(ji)上(shang)得(de)到應用，從(cong)2010年起，開始(shi)被用于飛機(ji)主結構——灣流（Gulfstream）G650公(gong)務機(ji)就采(cai)用了(le)由碳纖維(wei)/聚苯硫醚（PPS）制成的(de)方(fang)向舵(duo)和升降舵(duo)，這兩個部件(jian)由(you) GKN Aerospace（英國索利哈爾(er)）的(de)航空(kong)結構(gou)企業 GKN Fokker（荷(he)蘭霍格(ge)芬）使用(yong)東(dong)麗先進(jin)復(fu)合材料（荷(he)蘭Nijverdal）的(de)Cetex 預浸料制成。自此，為了證(zheng)明聚醚酮(tong)酮(tong)（PEKK）和聚醚醚酮(tong)（PEEK）的(de)適用(yong)性，人們做了大量的(de)研(yan)究(jiu)，而現在，低熔點(dian)的(de)聚芳醚酮（LM-PAEK）成為另一個(ge)選項。

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過去我們(men)會(hui)問：為什么不在飛(fei)機上使(shi)用(yong)更多(duo)的熱(re)塑性復合(he)(he)材料(liao)？也許現在，隨著波音公司為新的中端市場(chang)飛(fei)機（NMA）做儲(chu)備，以及歐洲飛(fei)機工(gong)業通過“清潔天空2號”和(he)其(qi)他(ta)開發計劃取(qu)得了(le)進展，最(zui)終我們(men)可(ke)能會(hui)看到，對熱(re)塑性復合(he)(he)材料(liao)的新一輪(lun)應(ying)用(yong)正(zheng)在興起(qi)。

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與此同時(shi)，一(yi)些老牌公司已建立起廣泛的(de)供(gong)應(ying)鏈，包括(kuo)東(dong)麗先進復合(he)材料、帝(di)人碳纖維歐洲公司和索(suo)爾(er)維。至于哪(na)種聚合(he)物(wu)和加(jia)工技術具有(you)潛力(li)，各家公司有(you)不同的(de)看法。

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艾(ai)邦搭(da)建了熱塑(su)性復合材料(liao)微信群，歡迎掃(sao)碼進群交流。

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東麗先(xian)進(jin)復合材料：持續推(tui)動技術的進(jin)步

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隨著2018年對TenCate Advanced Composites的(de)收購，東麗先進復(fu)合材(cai)(cai)料聲稱，在開發熱塑(su)性復(fu)合材(cai)(cai)料方面，該(gai)公司擁(yong)有(you)(you)40多(duo)年的(de)經(jing)驗，其 Cetex 品牌以預浸料和預固結的(de)層壓板（也稱有(you)(you)機片材(cai)(cai)）而(er)聞名。同(tong)時，其產品還(huan)延伸(shen)到(dao)團狀模塑(su)料（BMC）及(ji)單向（UD）和編(bian)織的(de)帶材(cai)(cai)。長久以來，該(gai)公司一直擁(yong)有(you)(you)全系列的(de)熱塑性塑料，在由TenCate的航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天(tian)和(he)工(gong)業部(bu)門支持的應(ying)用中，這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)發揮了用武(wu)之地(di)。此外，通過(guo)該(gai)公司的高性能復合材(cai)料(liao)部(bu)門，這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)還被用于消費電子和(he)運動鞋等更(geng)多的大眾市(shi)場(chang)產品(pin)中。

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Cetex 熱塑性(xing)帶材可選用(yong)多種聚合物基體(ti)，從(cong)較低(di)熔體(ti)溫度(du)/高(gao)性(xing)能的基體(ti)到較高(gao)熔體(ti)溫度(du)/高(gao)性(xing)能的基體(ti)（圖(tu)片來(lai)源(yuan)：東(dong)麗(li)先進(jin)復合材料（上）、Tri-Mack Plastics（下(xia)））

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在(zai)原位固(gu)結熱塑性塑料(liao)方面，為了尋求更快的加(jia)工速度(du)，低熔(rong)點的PAEK成為 PEEK和PEKK的潛(qian)在(zai)替(ti)代品。對此(ci)，TenCate的熱塑性復合材(cai)料(liao)研究及產品開發總監(jian)Hans Luinge博士解釋了熔(rong)體溫(wen)度(du)的差異：TC1225 CF/LM PAEK帶材(cai)是(shi)305℃，TC1320 CF/PEKK帶材(cai)是(shi)340℃，TC1200 CF/PEEK帶材(cai)是(shi)350℃。

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值得(de)一提的(de)是(shi)，在(zai)加(jia)工這些復合材(cai)料帶材(cai)時，實際使用(yong)的(de)溫(wen)度可能會更高(gao)，而 TC1225 LM PAEK 的(de)熔點要低得(de)多(duo)，因此依然具有吸引力。

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“Cetex TC1225 LM PAEK是(shi)在TAPAS1開(kai)發計劃中引入的(de)(de)(de)(de)，我們(men)是(shi)該(gai)計劃的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要參與者。”Luinge回憶道。Cetex TC1225 LM PAEK使用了威格斯(si)（英國克利(li)夫利(li)斯(si)）的(de)(de)(de)(de)PAEK聚合物。Luinge表示(shi)，到2013年，TC1225材料已被用于(yu)一個示(shi)范的(de)(de)(de)(de)飛機結構。在2013年的(de)(de)(de)(de)巴黎航(hang)展(zhan)上(shang)，空中客車公司南特工廠展(zhan)示(shi)了一個帶(dai)有集成(cheng)(cheng)加(jia)強筋的(de)(de)(de)(de)機身面(mian)板(ban)，它由TenCate提供(gong)的(de)(de)(de)(de)CF/LM PAEK帶(dai)材制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)，擁有壓制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)歐米(mi)伽形狀和對接(jie)連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)(de)T桁條構件(jian)，這些(xie)構件(jian)被焊接(jie)到采用自動(dong)鋪絲(si)（AFP）技術制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)蒙皮上(shang)。

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圖片(pian)來源(yuan)：東(dong)麗先進復合(he)材料

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“低(di)(di)熔(rong)點(dian)的(de)(de)PAEK在AFP、沖(chong)壓成型(xing)和(he)焊接加工中表現良(liang)好(hao)。”TenCate的(de)(de)全球首席技(ji)術(shu)官(guan)Scott Unger說(shuo)道(dao)。但是(shi)，較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)熔(rong)體溫度是(shi)否意味著(zhu)LM PAEK的(de)(de)力學(xue)性能要比(bi)PEKK和(he)PEEK低(di)(di)呢？Unger說(shuo)：不(bu)會，它(ta)們(men)都差不(bu)多。“PEEK、PEKK和(he)LM PAEK都是(shi)很好(hao)的(de)(de)結構材(cai)料(liao)，從(cong)成本的(de)(de)角度看，TC1225 CF/LM PAEK的(de)(de)價格(ge)要比(bi)TC1200 CF/PEEK具有競爭(zheng)力，而且(qie)不(bu)比(bi)TC1320 PEKK的(de)(de)高。”

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低熔點(dian)的PAEK可加快原位(wei)固結

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TC1225 LM PAEK有(you)望實(shi)(shi)(shi)現原(yuan)位(wei)固結(jie)(jie)，對此，Unger承認：這可(ke)能是圣杯。“過(guo)去，要實(shi)(shi)(shi)現原(yuan)位(wei)固結(jie)(jie)，AFP的(de)(de)(de)速度必(bi)須非(fei)常慢(man)。”他解釋道(dao)：“如果不使(shi)用帶(dai)材，就無法(fa)進行原(yuan)位(wei)固結(jie)(jie)，因為帶(dai)材的(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)(xi)率要比在(zai)層(ceng)壓(ya)(ya)板(ban)或(huo)結(jie)(jie)構中最終看(kan)到的(de)(de)(de)可(ke)接受的(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)(xi)率低得多。這里(li)有(you)兩個關鍵(jian)因素：帶(dai)材質(zhi)量(liang)以及樹脂(zhi)基體和(he)纖維在(zai)UD帶(dai)中的(de)(de)(de)分布(bu)情況。”Unger聲稱，TenCate生產UD帶(dai)材的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)產生的(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)(xi)率極(ji)低，這為實(shi)(shi)(shi)施快速AFP等工(gong)(gong)藝(yi)提(ti)供了(le)便利(li)，之后，僅需熱壓(ya)(ya)罐(guan)/真空(kong)袋（OOA/VBO）即可(ke)固結(jie)(jie)，以及實(shi)(shi)(shi)施一步(bu)、原(yuan)位(wei)固結(jie)(jie)的(de)(de)(de)AFP。

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“我(wo)們(men)的帶(dai)(dai)材(cai)擁(yong)(yong)有非常一(yi)致的孔隙率，最大孔隙率為 0%-0.5%。”TenCate的歐盟專家服務總(zong)監 Winand Kok 說道(dao)，“我(wo)們(men)的帶(dai)(dai)材(cai)還擁(yong)(yong)有非常一(yi)致的厚度，這(zhe)就是為什么(me)我(wo)們(men)可以在固(gu)結(jie)的層壓板中實(shi)現非常精確的層厚。這(zhe)種(zhong)一(yi)致性(xing)對于熱塑性(xing)焊(han)接工(gong)藝和(he)(he)原(yuan)位固(gu)結(jie)也很重要。”Unger接著說：“LM PAEK要比PEKK和(he)(he)PEEK擁(yong)(yong)有更好的流(liu)動(dong)性(xing)，因此(ci)加工(gong)速(su)度也比PEKK和(he)(he)PEEK的高。”

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采用AFP原位固(gu)結(jie)（無(wu)二次步(bu)驟(zou)）制備的CF/PAEK與采用快(kuai)速(su)AFP+烤箱(xiang)固(gu)結(jie)制備的CF/PEKK（上）具有相同的固(gu)結(jie)性(xing)能（圖片來(lai)源：東麗先(xian)進復合材料）

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最后這(zhe)一點在(zai)層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)板與層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)板的(de)對比中(zhong)(zhong)也得到(dao)了(le)證明。“在(zai)位(wei)于(yu)荷蘭特溫(wen)特的(de)熱塑(su)性復(fu)合材(cai)料研究中(zhong)(zhong)心，我(wo)們(men)(men)采用(yong)一臺Coriolis激(ji)光AFP機(ji)器、以(yi)600mm/s的(de)速(su)度(du)(du)，快速(su)制造出TC1320 CF/PEKK 層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)板。”Unger 說(shuo)道，“然(ran)后，我(wo)們(men)(men)只(zhi)需(xu)在(zai)烤箱中(zhong)(zhong)使用(yong)真空(kong)袋來固(gu)結(jie)(jie)這(zhe)種層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)板。”他(ta)承認，由于(yu)AFP鋪(pu)層(ceng)(ceng)(ceng)速(su)度(du)(du)快，層(ceng)(ceng)(ceng)間存在(zai)孔(kong)(kong)隙，但這(zhe)些孔(kong)(kong)隙在(zai)第(di)二個固(gu)結(jie)(jie)步(bu)驟中(zhong)(zhong)得到(dao)了(le)修復(fu)。“我(wo)們(men)(men)還以(yi) 200mm/s的(de)速(su)度(du)(du)鋪(pu)放TC1320材(cai)料，發現(xian)(xian)層(ceng)(ceng)(ceng)間孔(kong)(kong)隙并(bing)沒有隨速(su)度(du)(du)的(de)降低而消失。然(ran)后，我(wo)們(men)(men)使用(yong)同(tong)一臺AFP機(ji)器制作(zuo)了(le)同(tong)樣的(de)層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)板，但這(zhe)次使用(yong)的(de)是TC1225 CF/LM PAEK帶材(cai)，而且無需(xu)任(ren)何第(di)二個OOA/VBO 固(gu)結(jie)(jie)步(bu)驟，也就是說(shuo)，通過 AFP就完全實現(xian)(xian)了(le)原位(wei)固(gu)結(jie)(jie)，獲得了(le)與兩步(bu)法制作(zuo)的(de)PEKK面(mian)板完全相同(tong)的(de)固(gu)結(jie)(jie)特性。”

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Unger表示，原位固(gu)結CF/PAEK層壓板的AFP速(su)度(du)是200mm/s，這是荷(he)蘭航空航天中心(xin)（阿姆斯特丹）結構技術部門(men)復合材料高級科學家Henri De Vries在“將熱塑性復合材料的航空(kong)結構固結到位(wei)”一(yi)文的第二部分中所(suo)聲稱(cheng)速度的兩(liang)倍(bei)多。

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“現(xian)在(zai)(zai)我(wo)們正在(zai)(zai)探索的(de)(de)是(shi)(shi)：在(zai)(zai)確保層壓板內(nei)具有可接受的(de)(de)孔隙率(lv)和力(li)學性(xing)能的(de)(de)同(tong)時，原(yuan)位(wei)固(gu)(gu)結AFP的(de)(de)速度能提高多少？”Unger 說(shuo)道，“在(zai)(zai)使用自動(dong)化的(de)(de)工(gong)藝(yi)鋪(pu)放加(jia)固(gu)(gu)的(de)(de)熱(re)塑性(xing)復合材料(liao)面板方面，我(wo)們做了(le)大量的(de)(de)研究。現(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)目標是(shi)(shi)，構建(jian)技術成熟度水平。”Kok表示，東麗先進復合材料將與含(han)客戶和(he)研發機構在內的行業合作(zuo)伙伴一起，繼續開展這項工作(zuo)。

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“一個例子是，在(zai)2018 JEC展(zhan)會(hui)上，展(zhan)出(chu)了用(yong)(yong)TC1320 CF/PEKK帶材(cai)制(zhi)(zhi)成的(de)發動機掛(gua)架(jia)。”他(ta)繼續說道，“我(wo)們與掛(gua)架(jia)殼(ke)的(de)制(zhi)(zhi)造者——荷蘭航(hang)空航(hang)天(tian)中心(xin)以(yi)及Dutch Thermoplastic Components（簡(jian)稱DTC）合(he)作，由DTC壓制(zhi)(zhi)成型的(de)肋作為加固(gu)元(yuan)件(jian)被(bei)焊接(jie)到殼(ke)體上。”雖然該部件(jian)采用(yong)(yong)AFP工(gong)藝制(zhi)(zhi)成，然后在(zai)熱壓罐中固(gu)結，但Kok指(zhi)出(chu)：“我(wo)們還在(zai)研究如何進一步優化帶材(cai)，以(yi)便僅在(zai)烤箱中使用(yong)(yong)真空袋進行固(gu)結，而不是用(yong)(yong)熱壓罐進行兩(liang)步固(gu)結。”

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分切(qie)的(de)(de)CF/PEKK帶材、采(cai)用(yong)自動鋪帶技術制成(cheng)的(de)(de)層壓(ya)板以及由DTC制造的(de)(de)壓(ya)制成(cheng)型(xing)的(de)(de)肋（圖片來源：Dutch Thermoplastic Components）

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據Unger介紹，TenCate的CF/LM PAEK產(chan)品使用了(le)未上漿(jiang)碳纖維和上漿(jiang)碳纖維，用于飛機主結構示范件(jian)。幾年前(qian)，盡(jin)管可能(neng)因漿(jiang)料對力學性能(neng)帶來不利影響(xiang)而(er)導致LM PAEK、PEKK和PEEK預浸(jin)帶使用上漿(jiang)碳纖維的情況并不常見，但今天肯定(ding)不再如(ru)此。

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關于LM PAEK，最(zui)后需要強調的一點是，NIAR和FAA使用(yong)TenCate的TC1225 CF/LM PAEK完成了第一個熱(re)塑性復合材(cai)料的公共數據庫。之所以(yi)選擇(ze)這種材(cai)料，是因(yin)為它的力學性能和易加工性。

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帝人：長期的碳纖(xian)維生產商(shang)進軍熱塑性復合材料(liao)市場?

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帝(di)人碳纖(xian)維的前身是(shi)東邦特耐克絲株(zhu)式會社(she)（日本東京(jing)），目(mu)前該公司是(shi)全球知名的碳纖(xian)維生產商，其Tenax熱塑(su)性帶材在德國海因斯貝格生產。

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“15-20年(nian)前(qian)，我們(men)花(hua)了(le)很(hen)多時(shi)間開發(fa)熱塑性(xing)塑料。”Jean-Philippe Canart說道(dao)，他曾(ceng)是(shi)東邦(bang)特耐克絲歐洲公司的熱塑性(xing)半成(cheng)品(pin)產品(pin)經理，現(xian)在(zai)是(shi)帝人碳纖維美國公司的航空航天市(shi)場工程師。“我們(men)的策略之一(yi)是(shi)，開發(fa)單向（UD）熱塑性(xing)帶材，并于2013年(nian)推出了(le)這種材料。”

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圖(tu)片來源：帝(di)人(ren)碳纖維

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Canart解(jie)釋了(le)這項開發的(de)基礎：“我(wo)們(men)的(de)核心技術之一是(shi)用(yong)于(yu)碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)的(de)熱(re)塑(su)性(xing)漿料(liao)(liao)(liao)，它有助(zhu)于(yu)帶(dai)材(cai)加(jia)工(gong)。由(you)于(yu)熱(re)塑(su)性(xing)塑(su)料(liao)(liao)(liao)需要(yao)很高的(de)加(jia)工(gong)溫度，因此必須(xu)去除(chu)標(biao)準的(de)碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)漿料(liao)(liao)(liao)。除(chu)耐熱(re)外，熱(re)塑(su)性(xing)漿料(liao)(liao)(liao)還通過成品復合材(cai)料(liao)(liao)(liao)中纖(xian)維(wei)(wei)與基體的(de)粘(zhan)附力而提供(gong)額外的(de)性(xing)能。我(wo)們(men)在(zai)(zai)歐(ou)洲最大的(de)一條生產線每年能生產1700噸(dun)帶(dai)有TP漿料(liao)(liao)(liao)的(de)碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)。因此，我(wo)們(men)采用(yong)PEEK、PEKK和PPS熱(re)塑(su)性(xing)基體材(cai)料(liao)(liao)(liao)開發了(le)UD帶(dai)材(cai)，主要(yao)用(yong)于(yu)航空航天(tian)領(ling)域，但我(wo)們(men)也致力于(yu)在(zai)(zai)石(shi)油天(tian)然氣和工(gong)業領(ling)域應用(yong)。

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帝人(ren)熱(re)塑性復(fu)合(he)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)第一個重(zhong)要(yao)應(ying)用(yong)是(shi)，將涂有PEEK的(de)(de)(de)(de)(de)碳纖維織物沖(chong)壓(ya)成型出空(kong)客A350的(de)(de)(de)(de)(de)夾子和(he)支架。“這是(shi)航空(kong)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)第一波大(da)浪潮。我(wo)們看到(dao)(dao)，現在正(zheng)在轉向更(geng)大(da)、更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構部件(jian)，這些(xie)部件(jian)由AFP層(ceng)壓(ya)板(ban)混合(he)材(cai)料制成，然后通過沖(chong)壓(ya)進(jin)行固結(jie)。”Canart接(jie)著說道(dao)，“我(wo)承認，原位(wei)固結(jie)（ISC）已(yi)發(fa)(fa)展了幾十年，但我(wo)們認為它(ta)還(huan)不成熟。因此(ci)，我(wo)們正(zheng)在支持一些(xie)研(yan)(yan)發(fa)(fa)項目(mu)和(he)研(yan)(yan)究所開展進(jin)一步(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究。”他表示(shi)，原位(wei)固結(jie)是(shi)可能的(de)(de)(de)(de)(de)，但問(wen)題是(shi)：如(ru)何(he)快速地制造部件(jian)？這一過程的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性如(ru)何(he)？他認為，要(yao)到(dao)(dao)2025-2030年才能生(sheng)產(chan)出用(yong)于(yu)商(shang)用(yong)機身的(de)(de)(de)(de)(de)原位(wei)固結(jie)部件(jian)。與此(ci)同(tong)時，帝人(ren)還(huan)看到(dao)(dao)了熱(re)塑性復(fu)合(he)材(cai)料帶材(cai)在兩步(bu)法(fa)、AFP+沖(chong)壓(ya)生(sheng)產(chan)線上的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量在增(zeng)加。“我(wo)們已(yi)經投資了我(wo)們在歐洲的(de)(de)(de)(de)(de)帶材(cai)生(sheng)產(chan)線，同(tong)時還(huan)支持新的(de)(de)(de)(de)(de)工藝能力，如(ru)連(lian)續壓(ya)縮成型（CCM）。供應(ying)鏈正(zheng)在成長。”

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支持(chi)熱塑(su)性復合材料量產(chan)：連續壓縮成型

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連(lian)續壓(ya)縮成(cheng)型(xing)（CCM）的(de)商標為X-CCM，由xperion（德國Markdorf）公(gong)司注冊，該公(gong)司在(zai)20多(duo)年前首先(xian)開發并商業化了(le)該工藝。X-CCM以快速(su)、準連(lian)續的(de)過程提供高質量的(de)熱塑性復合材料層(ceng)壓(ya)板(ban)。“我們正在(zai)與xperion展開合作。”Canart說道，“這是一(yi)項成(cheng)熟(shu)的(de)技(ji)術，被(bei)空中客車公(gong)司和波音公(gong)司使用了(le)多(duo)年。現在(zai)是它真正得(de)到發展的(de)時(shi)候，被(bei)用于成(cheng)型(xing)固結的(de)層(ceng)壓(ya)板(ban)。CCM在(zai)成(cheng)本(ben)方面非(fei)常(chang)出色，但需(xu)要(yao)保(bao)持(chi)橫截面不變(bian)。”

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帝人正在支持連續壓縮成型（CCM）工藝的(de)發展（圖片來源：帝人、SAMPE Seattle 2014）

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Xperion的(de)(de)(de)高級銷(xiao)售經理Laurens de la Ossa表(biao)示：“現(xian)在我(wo)(wo)們的(de)(de)(de)X-CCM工(gong)藝(yi)(yi)更加先進，能生(sheng)產出(chu)更復(fu)(fu)雜的(de)(de)(de)形狀(zhuang)，包括T型和J型等不對稱的(de)(de)(de)型材。”他補充說(shuo)，該(gai)工(gong)藝(yi)(yi)可以生(sheng)產出(chu)24英寸寬的(de)(de)(de)固(gu)結(jie)(jie)的(de)(de)(de)熱塑(su)(su)性復(fu)(fu)合材料層壓(ya)(ya)板(ban)。“我(wo)(wo)們是‘向熱塑(su)(su)性復(fu)(fu)合材料的(de)(de)(de)大規模生(sheng)產邁進’的(de)(de)(de)整個技術基礎的(de)(de)(de)一部分。我(wo)(wo)們有非常流暢的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)來處理固(gu)結(jie)(jie)的(de)(de)(de)熱塑(su)(su)性復(fu)(fu)合材料部件——無需真空袋，可處理厚(hou)達60層及以上(shang)的(de)(de)(de)層壓(ya)(ya)結(jie)(jie)構，厚(hou)達8-10mm。”

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CCM 疊(die)層和固結示例（圖片來源：帝人(ren)、SAMPE Seattle 2014）

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X-CCM工(gong)藝可制(zhi)造(zao)哪些類型的(de)部件呢(ni)？“機(ji)(ji)身內部縱梁(liang)、地板橫梁(liang)和地板或(huo)天花板周圍的(de)其他(ta)框架，以及需(xu)要最(zui)高(gao)材料性能(neng)的(de)結(jie)構和半結(jie)構部件。”de la Ossa 說道(dao)，“到 2025 年(nian)，當新的(de)飛機(ji)(ji)平(ping)臺開始投(tou)入生產時，每年(nian)的(de)材料用量將提(ti)升 6-10 倍。”

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作為(wei)持續推動提(ti)高(gao)產量(liang)的一部分，帝人(ren)致力于(yu)降低帶材(cai)(cai)成本并提(ti)高(gao)產量(liang)。行業對更(geng)(geng)厚(hou)的帶材(cai)(cai)有何(he)需求？荷蘭航空(kong)航天中心的de Vries曾(ceng)介紹說，標準的材(cai)(cai)料厚(hou)度為(wei) 0.13mm，但 TAPAS2 計劃正在探索(suo)開發(fa)0.18mm厚(hou)的帶材(cai)(cai)。de Vries認為(wei)，理想情況下會(hui)走得更(geng)(geng)遠：“我(wo)們(men)希望PEEK和PEKK的厚(hou)度達到0.25mm，但很(hen)難獲(huo)得高(gao)質(zhi)量(liang)。”

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“我(wo)(wo)們(men)已開發出纖維面重145-200 g/㎡的(de)(de)(de)帶材。”Canart說道，“憑借這些(xie)產品(pin)，0.18mm的(de)(de)(de)厚(hou)度對我(wo)(wo)們(men)來說已經是相當標(biao)準的(de)(de)(de)了(le)(le)。我(wo)(wo)們(men)已針(zhen)對這種(zhong)厚(hou)度改(gai)變(bian)了(le)(le)我(wo)(wo)們(men)的(de)(de)(de)生產線，最高可達0.20mm厚(hou)，所以我(wo)(wo)認為(wei)0.25mm甚(shen)至不會是一個很大(da)的(de)(de)(de)飛躍。”

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空客A350的機(ji)身夾采用(yong)PPS和(he)PEEK復(fu)合(he)材料制成。Cetex CF/PPS層壓板(ban)使用(yong)了(le)東麗的T300碳纖維(wei)織(zhi)物(wu)，Tenax TPCL層壓板(ban)則采用(yong)了(le)其TPWF熱塑性機(ji)織(zhi)織(zhi)物(wu)產品（圖片(pian)來源：帝人，Premium Aerotec Group）

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帶(dai)(dai)材的質量如何呢(ni)？“我們認為，需要以更快的速度對所(suo)有的帶(dai)(dai)材進(jin)行改進(jin)，從而獲得更高(gao)質量的部件。”Canart 說道，“樹脂含(han)量可能(neng)與原位固結所(suo)需的不相(xiang)匹配，帶(dai)(dai)材內樹脂的分布(bu)可能(neng)還需要得到優化。隨著樹脂和(he)工藝的不同，熔化的時間和(he)速度也不同。我們正在支持各(ge)個方面的進(jin)一步發展(zhan)，包括聚(ju)合物(wu)系統(tong)和(he)含(han)表面在內的帶(dai)(dai)材結構。”

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索爾(er)維(wei)：銷售PEEK和PEKK

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索爾維用于(yu)復合材(cai)料(liao)的高性能熱塑性塑料(liao)產(chan)品(pin)包括Ketaspire PEEK、Novaspire PEKK、Radel聚(ju)(ju)苯砜(feng)（PPSU）和Ryton聚(ju)(ju)苯硫醚(mi)（PPS）。索爾維在其(qi)提交的一份聲(sheng)明中(zhong)聲(sheng)稱，這(zhe)些聚(ju)(ju)合物是以(yi)工業化的規(gui)模(mo)生產(chan)的，可以(yi)考(kao)慮將它們(men)用于(yu)大批量(liang)的航空復合材(cai)料(liao)部件，也可用于(yu)生產(chan)高質量(liang)的預浸料(liao)。

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GKN Fokker使用索(suo)爾(er)維的APC（PEKK-FC）/AS4D制造出熱(re)塑性復合材料的水(shui)平尾(wei)翼示范件(jian)（圖片來源：GKN Fokker）

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目(mu)前，索(suo)爾維提供含PEEK和PEKK聚(ju)合(he)物的(de)(de)(de)(de)APC單(dan)帶預浸料，在進行(xing)大批量的(de)(de)(de)(de)生產和使用(yong)時，其定價(jia)主要取決于所選(xuan)纖維而非(fei)聚(ju)合(he)物的(de)(de)(de)(de)成本(ben)。因(yin)此，該公司認為，為特定應(ying)用(yong)選(xuan)擇哪種熱(re)塑性(xing)基體主要取決于客(ke)戶的(de)(de)(de)(de)偏好。影響這種選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)因(yin)素包括：耐(nai)熱(re)性(xing)、力學性(xing)能(neng)、部(bu)件的(de)(de)(de)(de)加工制造、材料數(shu)據庫(ku)的(de)(de)(de)(de)可用(yong)性(xing)和工人的(de)(de)(de)(de)經(jing)驗等。索(suo)爾維表(biao)示，PEKK和PEEK都滿足(zu)了市場(chang)的(de)(de)(de)(de)需求，并能(neng)提供高質量、價(jia)格相對合(he)理的(de)(de)(de)(de)纖維增強預浸料，與選(xuan)擇哪種聚(ju)合(he)物無關(guan)。

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因此，與(yu)所有其他復(fu)(fu)合(he)材料(liao)一(yi)樣(yang)，應用熱塑(su)性復(fu)(fu)合(he)材料(liao)時，對(dui)材料(liao)和工藝的選擇不受限(xian)制。事實上，熱塑(su)性復(fu)(fu)合(he)材料(liao)的應用范圍正在(zai)擴大。至于哪一(yi)種熱塑(su)性復(fu)(fu)合(he)材料(liao)將在(zai)未來的飛機制造(zao)中獲(huo)得優勢，這(zhe)還有待(dai)觀(guan)察。