輕質高強是新材料發展的永恒主題。復合材料是具有高比強度和高比剛度以及良好的抗疲勞、抗腐蝕和耐候性等優異性能，使得在各行各業得到廣泛應用。熱塑性復合材料作為復合材料的重要部分，由于其具有成型速度快、可回收、損傷容限高等優勢，近年來發展非常迅速。隨著大飛機 C919 于 2016 年的總裝下線，航空熱塑性復合材料開始進入公眾視野。

圖1纖維增強熱塑性復合材料在航空構件上使用的發展歷程

從圖1中可以知道聚醚酰亞胺（Polyetherimide,  PEI）、聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide, PPS）、聚醚醚酮（Polyetheretherketone, PEEK）三大航空熱塑性塑料作為復合材料基體應用于航空航天領域始于上世紀 90 年代。2012 年 Fokker 公司首次將 CFF/PEEK 復合材料用在 TAPAS 的抗扭箱上。

PEEK作為新興的高分子聚合物在國內一直處于實驗室研發階段。2002年國內陸續出現可以量產的企業，但是產品質量較國際標準還是有一定差距。近年國內產品質量有質的提升,其產品質量達到國際標準，為纖維增強PEEK復材的開發提供了有力的支持。

圖2.碳纖/PEEK帶材

連續碳纖維增強熱塑性預浸帶，由于力學性能優異、可重復回收利用使其得到廣泛應用，特別是在歐美、日本等國家。目前連續性碳纖維增強熱塑樹脂預浸帶制備技術，全球范圍內相對領先的是以NASA為代表的航天航空研究機構，以及以日本東麗為代表的部分碳纖維生產廠家。

由于現階段連續碳纖維增強熱塑性復合材料多用于航空航天、衛星、軍工等領域，特別是碳纖增強PEEK復合材料在日本、美國以及歐洲等諸國均屬于嚴格禁止出口材料。其相關技術工藝和設備都是高度保密，禁止出口到中國。

圖3.碳纖/PEEK帶材及制品

連續碳纖維增強熱塑樹脂預浸帶的方法

（1）熔融浸漬法連續碳纖維放在紗架后，經過輥輪調節使其受力均勻地進入分絲系統，在這個系統中，碳纖維經過展開輥和預熱后充分展開后進入浸漬系統中，在高溫高壓下，熔融的熱塑性樹脂滲入并浸潤碳纖維，待定型后再牽引收卷得到連續碳纖維增強熱塑性預浸帶。

（2）溶液浸漬法選用合適的溶劑溶解樹脂基體，制備成溶液，然后用這種溶液浸漬碳纖維束，通過烘干使溶劑揮發，最后壓實制得預浸料。不過這種方法有一定的局限性，不是所有的熱塑性基體都能溶于有機溶劑。

（3）粉末流化浸漬法將碳纖維絲束展寬展薄;然后通過一個充滿了 10μm 的微小粉末的靜電流化床,使樹脂粉末均勻地涂覆在纖維表面，經過烘箱加熱以及熱壓輥壓延使樹脂充分浸潤纖維，從而得到熱塑性片材。

（4）粉末懸浮浸漬法先把樹脂粉末制成懸浮液，纖維絲束浸泡在懸浮液里和樹脂充分浸漬，然后經過烘箱烘干并使樹脂屬于熔融狀態，再進入熱壓輥壓制和冷卻即可制成預浸帶。

（5）混編法纖維混編法是先將樹脂加工紡絲，把樹脂纖維和碳纖維混合并編織成織物。