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碳纖維預(yù)浸料制備工藝與產(chǎn)品應(yīng)用

2023-07-05 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)合集 瀏覽數(shù):551

碳纖維預(yù)浸料制備工藝與產(chǎn)品應(yīng)用

 
  什么是預(yù)浸料?
  
  預(yù)浸料是指將基體浸漬在強(qiáng)化纖維中制成材料。
  
  預(yù)浸料是一種樹(shù)脂基復(fù)合材料的中間產(chǎn)品,其中包含有基體樹(shù)脂(環(huán)氧、酚醛、雙馬來(lái)雙馬來(lái)酰亞胺等)和增強(qiáng)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(yù)浸料?
  
  碳纖維預(yù)浸料是由增強(qiáng)材料(碳纖維紗、環(huán)氧樹(shù)脂、離型紙),經(jīng)過(guò)涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復(fù)合材料,又名碳纖維預(yù)浸布。
  
  預(yù)浸料是用來(lái)做什么的呢?
  
  做碳纖維制品時(shí),需要用預(yù)浸料作為中間材料,碳纖維制品能否擁有優(yōu)異的力學(xué)特性,關(guān)鍵看預(yù)浸料能否起到承上啟下的作用。
  
  碳纖維UD預(yù)浸料產(chǎn)品包括紙管、離型紙或PE膜、樹(shù)脂和纖維復(fù)合體、離型紙,如圖下:
  
  
  
   
  優(yōu)勢(shì)
  
  眾所周知,碳纖維具有強(qiáng)度高、密度小,其強(qiáng)度能達(dá)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(jù)模具的形狀做出各種產(chǎn)品,并且它不是金屬材料,耐腐蝕性,使用壽命長(zhǎng)。
  
  預(yù)浸料優(yōu)勢(shì):
  
  ①力學(xué)性能好;
  
  ②產(chǎn)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(yù)浸料(UD):
  
  
  
  
  
  (2)織物預(yù)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(wú)彎曲織物(多軸布):鋪覆性能中等;纖維無(wú)彎曲。
  
  
  
  碳纖維預(yù)浸料制備工藝:
  
  溶劑型工藝:
  
  
  
  只適用于制備織物預(yù)浸料
  
  兩步法熱熔型預(yù)浸料工藝路線
  
  a. 樹(shù)脂膜制備
  
  
  
  b.含浸
  
  
  
  一步法熱熔型預(yù)浸料制備工藝
  
  
  
  熱熔法工藝是生產(chǎn)碳纖維預(yù)浸料的主流工藝,對(duì)于一步法和二步法生產(chǎn)工藝而言,其比較如下:
  
  
  
  國(guó)內(nèi)90%流行兩步法。
  
  碳纖維預(yù)浸料的應(yīng)用
  
  真空袋-高溫固化工藝
  
  應(yīng)用:
  
  航空航天
  
  風(fēng)電領(lǐng)域
  
  船舶工業(yè)
  
  汽車工業(yè)
  
  軌道交通內(nèi)飾件
  
  
  
  熱壓罐工藝
  
  應(yīng)用:
  
  高品質(zhì)復(fù)合材料制品
  
  結(jié)構(gòu)部件
  
  
  
  預(yù)浸料模壓工藝 (PCM工藝)
  
  
  
  預(yù)浸料帶卷管工藝/預(yù)浸絲纏繞工藝
  
  應(yīng)用:
  
  釣魚(yú)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(chǎn)品類別及客戶對(duì)品質(zhì)、成本的要求這三點(diǎn)因素。
  
  
  
  

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

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

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