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碳纖維預浸料制備工藝與產品應用

2023-07-05 來源:網絡合集 瀏覽數:539

碳纖維預浸料制備工藝與產品應用

 
  什么是預浸料?
  
  預浸料是指將基體浸漬在強化纖維中制成材料。
  
  預浸料是一種樹脂基復合材料的中間產品,其中包含有基體樹脂(環氧、酚醛、雙馬來雙馬來酰亞胺等)和增強體纖維(碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維等)。
  
  什么是碳纖維預浸料?
  
  碳纖維預浸料是由增強材料(碳纖維紗、環氧樹脂、離型紙),經過涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復合材料,又名碳纖維預浸布。
  
  預浸料是用來做什么的呢?
  
  做碳纖維制品時,需要用預浸料作為中間材料,碳纖維制品能否擁有優異的力學特性,關鍵看預浸料能否起到承上啟下的作用。
  
  碳纖維UD預浸料產品包括紙管、離型紙或PE膜、樹脂和纖維復合體、離型紙,如圖下:
  
  
  
   
  優勢
  
  眾所周知,碳纖維具有強度高、密度小,其強度能達到鋼材的6到12倍,密度卻不到鋼的1/4,碳纖維兼具紡織纖維的柔軟性和可塑性,能根據模具的形狀做出各種產品,并且它不是金屬材料,耐腐蝕性,使用壽命長。
  
  預浸料優勢:
  
  ①力學性能好;
  
  ②產品缺陷少;
  
  ③精確控制纖維體積含量;
  
  ④性能和加工特性一致性好;
  
  ⑤最佳的性能/重量比。
  
  分 類
  
  (1)單向預浸料(UD):
  
  
  
  
  
  (2)織物預浸料:
  
  
  
  ①平紋:鋪覆性能差;纖維彎曲率高。
  
  
  
  ②緞紋:鋪覆性能好;纖維彎曲率低。
  
  
  
  ③斜紋:鋪覆性能中等;纖維彎曲率中等。
  
  
  
  ④無彎曲織物(多軸布):鋪覆性能中等;纖維無彎曲。
  
  
  
  碳纖維預浸料制備工藝:
  
  溶劑型工藝:
  
  
  
  只適用于制備織物預浸料
  
  兩步法熱熔型預浸料工藝路線
  
  a. 樹脂膜制備
  
  
  
  b.含浸
  
  
  
  一步法熱熔型預浸料制備工藝
  
  
  
  熱熔法工藝是生產碳纖維預浸料的主流工藝,對于一步法和二步法生產工藝而言,其比較如下:
  
  
  
  國內90%流行兩步法。
  
  碳纖維預浸料的應用
  
  真空袋-高溫固化工藝
  
  應用:
  
  航空航天
  
  風電領域
  
  船舶工業
  
  汽車工業
  
  軌道交通內飾件
  
  
  
  熱壓罐工藝
  
  應用:
  
  高品質復合材料制品
  
  結構部件
  
  
  
  預浸料模壓工藝 (PCM工藝)
  
  
  
  預浸料帶卷管工藝/預浸絲纏繞工藝
  
  應用:
  
  釣魚竿
  
  高爾夫球桿
  
  滑雪桿
  
  管道
  
  壓力容器
  
  
  
  工藝選擇
  
  在制造工藝的選擇上基于產品類別及客戶對品質、成本的要求這三點因素。
  
  
  
  

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 史上最全高分子材料及其簡稱!
閱讀下文 >> 新型碳纖維整體式底盤TR01

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