近年来，随着移动便携需求的增长，消费者对于产品外观品质的要求越来越高，以及通信技术快速发展的推动，轻薄化、时尚化、智能化成为消费电子发展的重要趋势。而如何在满足轻薄化设计的同时，兼顾性能和设计？除了结构设计的进一步改进，材料的选择也十分重要。

CFRTP复合材料如何“独领风骚”？CFRTP复合材料界有啥新鲜事？

一、CFRTP材料的应用优势

连续纤维增强热塑性复合材料（Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic composites，CFRTP ）是以热塑性树脂为基体，连续性纤维为增强材料，经过树脂熔融浸渍、挤压等工艺形成的高强度、高刚性、高韧性、可回收的新型热塑性复合材料。

CFRTP的应用优势：

轻质高强，强度可与金属相当，但重量却比金属轻，满足轻薄化设计趋势；

抗冲击性能好，能量吸收能力强，改善产品的安全性能；

设计灵活性好，易加工成型，且可与其他工艺结合实现功能集成；

材料抗疲劳、耐腐蚀性能好，可延长产品寿命；

碳纤维材料导热、电磁屏蔽性能好；

可实现高质量的表面光洁度，外观效果好；

材料环保可回收。

二、CFRTP材料的应用案例

笔电是一种小型化、移动便携设备，随着技术更迭，轻薄化成为笔电发展的重要趋势。外壳是笔电机体的保护结构，同时也影响着笔电的散热、美观及重量。

质轻高强，加工性能好的连续纤维增强热塑性复合材料可满足笔电轻薄化结构要求，片材的性能可根据带材层叠设计调节，通过模压+注塑设计功能集成，实现具有成本效益的批量加工。

除了笔电外，CFRTP材料在手机、平板等电子产品外壳上广泛应用。

1、东丽碳纤维复合材料应用于多款笔记本电脑外壳

早在2013年，索尼就与TORAY合作，采用单向碳纤维复合材料打造轻薄的笔电外壳，推出多款碳纤维复合材料外壳的笔电产品，比如近两年的、VAIO SX14，以及世界首款立体成型碳纤维机身的笔记本电脑——VAIO® Z等。

除了VAIO外，HP Spectre 13超级本D-cover也使用 TenCate Cetex®TC920 PC / ABS碳纤维编织层压板，来帮助实现轻巧，薄型的外形，以及散热性能。HP Spectre底壳首先进行热成型，然后通过注塑包覆成型实现封闭件和托架等细节。

与金属不同，这种创新的设计提供了复合材料的优点（重量轻/强度高），同时使辐射热最小化。

TenCate Cetex®TC920应用于HP Spectre 13 Ultrabook D-cover 图源Hewlett Packard

2、科思创开发出连续纤维增强热塑性复合材料电脑外壳

科思创Maezio®连续纤维增强热塑性复合材料综合了高品质的外观、轻量化、高强度和多种加工方式以及可回收等优势，能广泛应用于汽车交通、电子电气、运动休闲和消费品等领域。

由Maezio®制成的笔记本电脑外壳与传统铝镁合金相比，可以减轻15%左右，与金属材料相比，复合材料外壳具有类似的良好弯曲和扭转刚度。

科思创Maezio®连续纤维增强热塑性复合材料应用于笔电外壳

3、朗盛Tepex连续纤维增强热塑性复合材料应用于笔电、平板及手机外壳

朗盛Tepex连续纤维增强热塑性复合材料在IT行业的典型应用包括笔记本电脑、平板电脑和智能手机的盖子。朗盛还通过可重复使用的聚碳酸酯水瓶的回收物开发新系列的Tepex材料，应用于笔电等消费电子产品外壳。

全球首款碳纤维智能手机Carbon 1 MK II的外壳就是采用了朗盛Tepex dynalite产品系列的热塑性复合材料实现轻薄化设计。

另外，朗盛品旗下的连续纤维增强热塑性复合材料Tepex dynalite（CFRTP）是可用于高效和机械稳定的车底板组件的轻质材料，该材料已应用于理想L9和理想L8两款插电式混合动力SUV的面板。

汽车的面板需要面对严苛的要求，尤其是使用在保护油箱或电池的车底板组件，需要具备较高的抗穿透性、较强的能量吸收能力。

朗盛Tepex复合材料比类似的钢结构设计轻30%左右。与纯DLFT等其他材料相比，Tepex增强材料使车底板组件更坚固，硬度更高，能量吸收能力更强。理想L9和L8的大尺寸面板均由坚固的热塑性复合材料结构组成。它们采用压缩成型工艺制造而成，包括一个由高性能复合材料Tepex dynalite制成的加固嵌件以及一个DLFT（直接长纤维热塑性塑料）块。

车底板组件长约1.5米，宽约1米，厚度仅为3-4毫米。它包含一个由Tepex dynalite 104-RG600制成的1毫米厚的嵌件和另外一个由挤出工艺制成的DLFT块。这两种材料都经过加热和塑化，然后放置进模压模具，只需一个步骤就能塑为一体。Tepex嵌件的基体由聚丙烯组成，并用47%体积百分比的连续玻璃纤维粗纱进行加固。聚丙烯DLFT块含有40%重量百分比的长玻璃纤维。

车底板组件可以采用传统的压缩成型工具制造，这可以确保高效的生产。DLFT能够以经济的方式制成直接挤出物，并构成组件的主要部分，这也有助于提高成本效率。

三、攻关CFRTP制备技术被“点赞”

近日，民用飞机材料产业发展联盟向中国石化上海石化发来表扬信，对上海石化在国产大飞机事业发展、民机材料自主可控攻关、联盟建设等方面作出的突出贡献提出表扬。

民用飞机材料产业发展联盟2018年成立。上海石化作为首批联盟单位加入，全力开展航空体系建立和认证、航空热塑性复合材料（CFRTP）制备技术攻关和量产线建设等一系列相关工作，开发形成了适合航空应用的碳纤维原料生产体系，取得了阶段性成果。

联盟对上海石化“围绕国产大飞机型号应用需求，尽全力推动相关材料研制攻关，保证国产C919大型客机顺利交付”给予充分肯定，希望在大飞机事业发展上继续齐心协力再创辉煌。

文章来源： 复材云集，中国石化，荣格工业资源