短切碳纤维、连续碳纤维与工程塑料的结合

轻量化且高强度的碳纤维与性能优越的高端工程塑料相结合，是未来几年有望取代传统金属的先进复合材料代表。为了降低能耗和提升产品性能，国内外的碳纤维应用方都在积极利用多年积累的技术经验，向不同的行业领域提供最合适的碳纤维零部件轻量化解决方案，热塑性碳纤维复合材料的应用技术也随之不断发展分化。

粉末/短切碳纤维+高端工程塑料：注塑成型

东丽将碳纤维和工程塑料相结合，开发了各种热塑性CFRP材料，这些材料可以与铁、铝等金属材料复合使用。例如，东丽TORELINA® PPS 是一种热塑性超级工程塑料，可显著减轻车辆重量，它具有良好的尺寸稳定性、极好的耐热性以及耐化学性，适合在发动机冷却模块、点火线圈和其他需要耐热性和耐腐蚀性的部件中取代金属材料；东丽AMILAN® 尼龙树脂则具有极好的韧性、耐热性和耐油性，它适合用于制造各种部件，例如进气歧管，可实现比同类铝质部件轻约 50% 的减重效果。

作为热固性CFRP成型技术之一的“RTM成型法”，为能够实现成型周期的高速循环，成型时采用通过多点注入法的高速树脂浸润技术及超高速固化树脂技术，可使时间大幅缩短。

在此基础上，东丽开发的三维注塑成型CAE系统-3D TIMON®能够进行精准的零部件设计制造，可以达到更好的轻量化效果。其“革新性平滑成形技术”追求高强度、高平滑性和整体流动，使高表面品相成为可能，为涂装工序的简化做出贡献。

连续碳纤维+高端工程塑料：模压成型

国内的碳纤维零部件制造商智上新材料JISDOM着重于研究连续碳纤维与工程塑料的结合，通过引进国外先进设备，加上自己的技术改造，成功开发出连续碳纤维增强热塑性复合材料单向预浸带生产线，目前，连续碳纤维增强PPS/PA6/PEEK/PI/PEKK等单向预浸带已进入量产化阶段。

与东丽的注塑成型技术不同，采用连续碳纤维单向预浸带作为原材料制作的零部件，因为是以连续碳纤维作为增强体，因此，零部件的整体力学性能更具优势。高温模压成型的方式虽然无法实现“RTM”的快速成型和高效性，但是更适合一些对承载负荷、性能要求较高以及结构复杂零部件的制造。

除了轻量化效果外，这类零部件能够兼具碳纤维与高端工程塑料二者的优点于一身，在耐高温、耐磨性方面表现尤佳，从而突破热固性碳纤维的应用局限。目前，智上新材料JISDOM的连续碳纤维增强PPS/PA6/PEEK/PI/PEKK零部件制品在高端医疗器械、精密仪器设备、智能化装备中已有多样化的应用案例，随着单向预浸带的产量逐步提高，其应用的领域也将得到不断扩大。

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