近日，根據(jù)Monoist網(wǎng)站發(fā)布的*新消息顯示，三菱化學(xué)先進材料公司（Mitsubishi Chemical Advanced Materials Inc.，MCAM）成功開發(fā)出一種能以0.3mm厚度注射成型的超高強度碳纖維增強復(fù)合材料。2024年1月31日-2月2日在日本東京國際會展中心舉辦的“新功能材料展覽會上”，三菱化學(xué)先進材料公司展示并推出了這種注塑成型工藝用超高強度碳纖維增強復(fù)合材料“KyronMAX”。

KyronMAX碳纖維復(fù)合材料可以用于無人機和消防員的LED手燈零部件，其特性使其能夠取代鋁和鎂等金屬材料，這是傳統(tǒng)樹脂材料難以做到的。通過采用特殊的復(fù)合技術(shù)，它比傳統(tǒng)的注塑塑料具有更高的強度和剛性。

KyronMAX碳纖維復(fù)合材料的特性

MCAM公司KyronMAX系列產(chǎn)品是一種具有極高強度的碳纖維增強塑料。它是由短碳纖維混合到熱塑性樹脂中制成的CFRP材料。與熱固性CFRP（預(yù)浸料）或SMC（片狀模塑料）不同，它是用于注射成型的顆粒材料，因此很容易批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的成型產(chǎn)品。

KyronMAX 采用特殊的復(fù)合技術(shù)和碳纖維加工技術(shù)，使其比傳統(tǒng)的注塑塑料具有更高強度、更高剛度。作為一項創(chuàng)新技術(shù)，它實現(xiàn)了注塑用塑料材料的*高強度水平，*大拉伸強度為383 MPa。具體來說，其拉伸強度比通用玻璃纖維增強樹脂高70%以上，比通用碳纖維增強樹脂高30%以上。

下表中對比了不同樹脂基復(fù)合材料的拉伸強度。淺灰色樣品表示添加了30%玻璃纖維時的拉伸強度，深灰色表示添加30%碳纖維時的拉伸強度，紅色表示KyronMAX中添加30%碳纖維時的拉伸強度。KyronMAX 通過碳纖維與基體樹脂之間極高的粘合力實現(xiàn)了比傳統(tǒng)碳纖維增強復(fù)合樹脂更高的機械性能。

KyronMAX作為一種高強度、高剛性的碳纖維樹脂基復(fù)合材料，具有可與鋁、鎂等金屬材料相媲美的優(yōu)異機械性能，KyronMAX在保持高性能的同時，其比重比鋁低約40%，比鎂低約30%，這對減輕零件的重量做出了很大貢獻。因此可通過替代金屬來實現(xiàn)輕量化，并有望在傳統(tǒng)樹脂材料難以替代金屬的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

KyronMAX 使用的增強材料為短碳纖維，這是與長纖維增強顆粒 (LFT) 不同的技術(shù)。由于它使用了短纖維，因此各向異性較小，成型品不易翹曲或扭曲，使其成為易處理的材料。另外，在材料含有長纖維的情況下，成型品的熔接線的強度可能會顯著降低，并且可能無法實現(xiàn)原本的高機械性能。KyronMAX 使用短纖維，因此熔接線處的強度損失相對較小，并且比其他短纖維增強塑料表現(xiàn)出更好的機械強度。

KyronMAX 是一種以隨機方向排列的短碳纖維增強樹脂復(fù)合材料。由于它使用了短碳纖維，因此可以滲透到縫隙中。此外，它可以應(yīng)用于極其復(fù)雜的形狀和厚度在2mm以下的結(jié)構(gòu)件，這是使用長碳纖維增強樹脂難以實現(xiàn)的。根據(jù)公司的經(jīng)驗，使用該款材料也有以0.3mm的厚度注塑成型的成功案例。此外，通過使用特殊的粘合劑來提高基礎(chǔ)樹脂和碳纖維之間的粘合力，能夠注射成型具有高韌性和高強度的零件。

目前，KyronMAX碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用領(lǐng)域包括體育休閑用品（自行車零件、釣魚器材、射箭零件、高爾夫零件等）、無人機、汽車、家電、工業(yè)機器人、醫(yī)療器械等零部件。截至目前，這種材料已被用于無人機零件、消防員用 LED 手燈和摩托車消聲器。目前，正在推薦通過KyronMAX材料的注射成型來作為鋁模具零件的替代品。