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碳纤维预浸料制备工艺与产品应用

2023-07-05 来源:网络合集 浏览数:401

碳纤维预浸料制备工艺与产品应用

 
  什么是预浸料?
  
  预浸料是指将基体浸渍在强化纤维中制成材料。
  
  预浸料是一种树脂基复合材料的中间产品,其中包含有基体树脂(环氧、酚醛、双马来双马来酰亚胺等)和增强体纤维(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等)。
  
  什么是碳纤维预浸料?
  
  碳纤维预浸料是由增强材料(碳纤维纱、环氧树脂、离型纸),经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料,又名碳纤维预浸布。
  
  预浸料是用来做什么的呢?
  
  做碳纤维制品时,需要用预浸料作为中间材料,碳纤维制品能否拥有优异的力学特性,关键看预浸料能否起到承上启下的作用。
  
  碳纤维UD预浸料产品包括纸管、离型纸或PE膜、树脂和纤维复合体、离型纸,如图下:
  
  
  
   
  优势
  
  众所周知,碳纤维具有强度高、密度小,其强度能达到钢材的6到12倍,密度却不到钢的1/4,碳纤维兼具纺织纤维的柔软性和可塑性,能根据模具的形状做出各种产品,并且它不是金属材料,耐腐蚀性,使用寿命长。
  
  预浸料优势:
  
  ①力学性能好;
  
  ②产品缺陷少;
  
  ③精确控制纤维体积含量;
  
  ④性能和加工特性一致性好;
  
  ⑤最佳的性能/重量比。
  
  分 类
  
  (1)单向预浸料(UD):
  
  
  
  
  
  (2)织物预浸料:
  
  
  
  ①平纹:铺覆性能差;纤维弯曲率高。
  
  
  
  ②缎纹:铺覆性能好;纤维弯曲率低。
  
  
  
  ③斜纹:铺覆性能中等;纤维弯曲率中等。
  
  
  
  ④无弯曲织物(多轴布):铺覆性能中等;纤维无弯曲。
  
  
  
  碳纤维预浸料制备工艺:
  
  溶剂型工艺:
  
  
  
  只适用于制备织物预浸料
  
  两步法热熔型预浸料工艺路线
  
  a. 树脂膜制备
  
  
  
  b.含浸
  
  
  
  一步法热熔型预浸料制备工艺
  
  
  
  热熔法工艺是生产碳纤维预浸料的主流工艺,对于一步法和二步法生产工艺而言,其比较如下:
  
  
  
  国内90%流行两步法。
  
  碳纤维预浸料的应用
  
  真空袋-高温固化工艺
  
  应用:
  
  航空航天
  
  风电领域
  
  船舶工业
  
  汽车工业
  
  轨道交通内饰件
  
  
  
  热压罐工艺
  
  应用:
  
  高品质复合材料制品
  
  结构部件
  
  
  
  预浸料模压工艺 (PCM工艺)
  
  
  
  预浸料带卷管工艺/预浸丝缠绕工艺
  
  应用:
  
  钓鱼竿
  
  高尔夫球杆
  
  滑雪杆
  
  管道
  
  压力容器
  
  
  
  工艺选择
  
  在制造工艺的选择上基于产品类别及客户对品质、成本的要求这三点因素。
  
  
  
  

【延伸阅读】

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阅读上文 >> 史上最全高分子材料及其简称!
阅读下文 >> 新型碳纤维整体式底盘TR01

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