Termoplastiliste süsinikkiudude komposiidid on olulist edasiminekut materjalitehnoloogias, ühendades suure jõudlusega süsinikkiud termoplastiliste polümeermaatriksitega, et luua uus konstruktsioonimaterjalide klass. Erinevalt traditsioonilistest termosettkomposiitidest, mis ravivad pöördumatult keemiliste reaktsioonide kaudu, kasutavad termoplastilised komposiidid polümeerid, mis pehmenevad ja jahutamisel pehmenevad ja kõvenevad, võimaldades taaselustada ja parandada mängu muutuvat iseloomulikkust jätkusuutlikkuse tootmisel.
Need komposiidid algavad süsinikkiududega, mis on tavaliselt saadud polüakrüülonitriili (PAN) eelkäijatest kontrollitud pürolüüsi kaudu. Kiud on põimitud termoplastilistesse vaikudesse, näiteks polüeter -eetri ketooni (Peek), polüamiidi (PA) või polüfenüleenisulfiidi (PPS). Tootmisprotsessid on erinevad, kuid levinumad meetodid hõlmavad sulamist-kus sulavaiku mantlid kiudained ja vaigukiudude hübriidne hübriid süsinikkiududega. Lõplik materjal moodustub kompressioonvormimise, sissepritsevormimise või automatiseeritud kiudainete (AFP) kaudu, mille tsükliajad on kuni 2 minutit õhukeste komponentide jaoks.
Võtme eelis seisneb nende ringlussevõetavuses. Erinevalt ringlussevõtu ajal lagunevate termoseetide komposiitidest saab termoplastilisi versioone uuesti kuumutada, ümber kujundada ja taaskasutada ilma märkimisväärse varakaota. See vastab ringmajanduse eesmärkidele, eriti sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, kus osade lõppude taastumine on kriitiline. Tervitusi pakuvad nad termoplastiliste maatriksite loomupärase sitkuse tõttu paremat löögikindlust võrreldes. Lennukite interjöörid võtavad need materjalid üha enam kasutusele salongi komponentide jaoks, mis nõuavad nii tulekindlust (vastab kaugele 25.853 standarditele) kui ka krahhi energia imendumist.
Tööstuslikud rakendused hõlmavad drooniraame, mis nõuavad kiireid tootmistsüklit, meditsiinilise pildistamise seadmeid, mis vajavad röntgenikiirguse läbipaistvust, ja autotööstuse akude korpust, kus keevitamine metalli alamstruktuuridele osutub soodsaks. Termosekitaseme kiudainete adhesiooni ja kõrgemate materjali kulude haldamisel on endiselt väljakutsed, kuid pidevad arengud in situ polümerisatsiooni ja hübriidmaterjalisüsteemide eesmärk on neid lünki ületada. Kuna keskkonnaeeskirjad pingutavad ja tööstused eelistavad jätkusuutlikku tootmist, on termoplastilised süsinikkiust komposiidid valmis niššide rakendustest tavapärase kasutuselevõtu juurde, muutes ümber, kuidas me kavandame ja taastame suure jõudlusega materjalid.
