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半岛·体育中国官方网什么是碳纤维预浸料?

发布时间:2024-04-08 03:46浏览次数:

  半岛·体育中国官方网什么是碳纤维预浸料?预浸料(Prepreg,PreimpregnatedMaterials),是把基体(Matrix)浸渍在强化纤维(Reinforced Fiber)中制成的预浸片材产品,是复合材料的中间材料。碳纤维预浸料是由增强体,如碳纤维纱、树脂基体、离型纸等材料,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。

  碳纤维最主要的应用形式是作为树脂材料的增强体,所形成的碳纤维增强树脂(CFRP)具有优异的综合性能;用途非常广,碳纤维重量轻,很好的耐烧蚀材料,可应用于高温高热领域。对X射线有很强的透过率,可用于医疗器械。耐腐蚀性,耐氧化,可应用于

  由纤维束拼成所需的含量及宽度,然后经纤维架将纤维均匀的分开,同时树脂加热后涂布在上下离型纸上。将纤维及涂布树脂的上下离型纸同时导入滚轮中,纤维位于上下离型纸之间,借由滚轮的压力将树脂均匀的散布于纤维之间。纤维含浸树脂后经过冷却或烘干半岛体育官方网站,经捲取器捲取成捲轴状。

  碳纤维预浸料的主要生产方式碳纤维预浸料主要有两种方式:一种为直接将树脂加热,以降低其黏度,便于均匀散布于纤维之间,称为热溶法。另一种为将树脂溶于溶剂中来降低黏度,待树脂含浸纤维后再加热使溶剂挥发,称为溶液浸渍法半岛体育官方网站。热熔胶法的制程,树脂含量控制容易,可省略烘干的步骤,且无残存的溶剂,但树脂黏度较高,含浸纤维编织物时易造成纤维变形。溶剂法投资成本低,制程简便,但是溶剂的使用易残存于预浸布中,影响最终复合材料的强度,而且造成环境污染的问题。

  目前碳纤维预浸料主要使用热固性材料:环氧树脂,由于预浸料的树脂固化状态为B-stage,因而捲取的预浸料需于低温环境保存,碳纤维预浸料在室温所能储存的时间称为储存周期,如无低温储存条件,预浸料的制作量必须以在储存周期内能够使用完毕为原则。

  碳纤维预浸料市场前景碳纤维产业不仅包括聚合、原丝及碳纤维的生产过程,而且包括下游碳纤维预浸料的生产及复合材料的生产与应用。据复合材料杂志ReinforcedPlastics援引的报告称,到2019年,全球碳纤维预浸料市场将达40亿美元,保持快速增长,复合增长率超过11%。由于生产成本的飞升和总需求的增长,碳纤维预浸料的价格将以更快的速度上涨。全球的预浸料供应商数量不断上升,整体的市场充满着创新的活力,产品性能有了更高的表现。

  全世界最著名的碳纤维预浸料公司是Toray(东丽)、 Hexcel(赫氏)、Cytec(氰特)、Gurit(固瑞特)和TenCate。占有预浸料市场的大部分份额。国内企业有中复神鹰碳纤维有限责任公司、江苏恒神股份有限公司、沈阳中恒新材料有限公司、威海光威复合材料有限公司 、四川新万兴复合材料有限公司 、嘉兴中宝碳纤维有限公司、江苏澳盛复合材料科技有限公司等公司半岛体育官方网站,虽同国外企业还存在很大差距,但已经在各领域取得了一定的成果,有效减少了对进口产品的依赖。

  1、大丝束碳纤维预浸料在工业领域的优势凸显。单向碳纤维预浸料面密度高达600 g/m2,这类厚重的预浸料大大提升了预浸和后续铺放工艺的效率。在风电叶片与汽车领域有广泛的应用。

  2、非热压罐工艺(OOA,Out of Autoclave)的预浸料大力发展。此成型工艺大大降低了预浸料后续固化成型的时间与成本,这些新型的预浸料可以采用较低成本的真空袋压法、先进拉挤法和热模压法。产品如Hexcel的HexPly®M 56,Tencate的TC 250,Cytec的Cycom 532,ACG的MTM 44-1。

  3、不同预浸料产品形态出现。短切预浸料,可以采用经济型的模压工艺,产品如Hexcel的He xmc,De n c a t e的MS系列产品;半预浸料,在预浸工艺时不需要完全―湿透‖纤维,在后续工艺中完成完全浸润,产品如He x c e l的Hexfit。如国内至当科技生产的CF-SMC和短切碳纤维+UD,也称为缎纹碳纤维预浸料。

  4、 针对不同应用的专用预浸料。如汽车领域,对零件短时间成型要求高,为满足后续快速成型工艺,必须开发<5 min的快速固化预浸料,产品如Hexcel的Hexply M77,可以在150 ℃下2min固化;为了满足风电叶片支撑梁–厚层合

  5、 板的生产,Gurit开发了SparPregTM,无需压实和借助其他排气织物,就可以获得低孔隙率的层合板;在复合材料模具领域,各家也开发了相应的预浸产品,如Hexcel的Hextool,ACG的DFormTM专业产品。

  6、 结构与功能结合的预浸料。在树脂中混入纳米碳管或短切碳纤维,再浸润碳纤维丝束或织物,形成具有吸波功能的预浸料。

  7、 与其他材料共固化的预浸料。预浸料可以与灌注的树脂共同固化,可以与SMC共同模压固化,也可以用单向预浸料﹢织物预浸料﹢SMC共同模压固化。

  上面所述都是说的热固性碳纤维预浸料,其实近年来国外热塑性预浸料发展迅猛比如:德国Cetex研究所是从事纺织品半成品、功能件和高性能结构之制造技术和设备研发的研究所,它附属于德国克姆尼茨理工大学。该研究所的Ce-Preg®热塑性预浸料是用连续纤维与热塑性薄膜复合形成的的纤维复合材料半成品。热塑性预浸料与热固性预浸料相比,热塑性预浸料无需冷库仓存与运输,后续成型工艺高效且方便,材料的韧性大,抗冲击性能好,尤其可再生利用,符合节能减排绿色环保趋势。

  目前国际上主要通过粉末喷涂、纤维混纺、薄膜辊压等工艺,获取了不同树脂质量分数精度的热塑性预浸料,分别满足各类成型应用的需要。

  夏说钓鱼从碳丝、碳布如何影响路亚竿,带你懂什么才是好的!竿胚是路亚竿的灵魂,碳纤维、碳布是路亚竿的材料基础。

  经过碳纤维原丝、碳化、织布、浸胶、裁布、熨接、卷管、缠带、固化、脱芯、裁断、剥带、研磨、定规、涂漆到成品。

  钓竿调性、硬度、强度、腰力、弧度、过节弹性、应力集中、重量、耐用度、Zoom口细节、整体取舍等等。

  强度,钓竿抗折能力,强度越高钓竿越不易折断。与钓竿的硬度无关,但受到调性影响。同样硬度的两支钓竿,调性越快越易折断。

  钓竿的直径粗细决定了硬度,锥度大小决定了调性,竿壁厚度决定了强度,碳布对钓竿硬度、强度、腰力有很大影响。

  鱼竿好坏与设计的调性,整体受力是否均匀,各种吨位碳布的复合缠绕技术,整体重量的控制等多方面有直接关系。

  路亚竿的承载力和弯曲度取决于竿的结构,这是制作竿时设定(竿的形状、材料、碳布组合方式)好的。

  调性和硬度之间,并没有完全相关性,路亚竿的碳布的组合方式才是影响调性的主要因素。根据不同调性来决定铁芯磨具、碳布吨位、锥度设计。

  通用规格为30T+40T碳布。常用30T、40T为基础,超高弹性的46T才会采用某些规格,也会选择某种24T中弹性不同树脂含量的碳布来达到所设定的特质。比如软虫竿将46T碳布比例提高以达到所需细腻的灵敏度和强硬的腰身理念。

  碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,层状结构的稳定连续碳分子所组成的连续性纤维材料。用腈纶和粘胶纤维作原料,经高温氧化碳化而成。

  碳纤维生产工艺分为聚合、纺丝、预氧化、碳化四大步骤。而碳纤维的下游应用既需要做出复合材料,又要用到编织、预浸、缠绕、拉挤、模压、RTM(树脂传递成型)、热压罐等工艺,同时从材料上又分为树脂基、碳基、陶瓷基、金属基。

  拉伸模量是指纤维在断裂前可以承受的每平方米的重量,反映了一种刚性水平,以及纤维在一定压力下拉伸程度。模量尺度IM6/IM7/IM8,数字越高,模量越高,材料越硬。

  碳纤维牌号多,高模量级、中模量高强度级、高模量高强度级,直径0.008mm到0.01mm,拉伸强度1.72Gpa到3.1Gpa,模量从200Gpa到600Gpa。强度越高越拉不断,强度越低轻拉就断;

  碳纤维预浸料是由增强体,如碳纤维纱、树脂基体、离型纸等材料,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。

  衡量标准是把纤维拉长到一倍长度所需的力量,表示纤维的硬度。比如,1厘米24T碳布,要延伸到2厘米需要24吨的力量。

  每个吨位碳布又分不同等级,环氧包碳、纯碳分、高树脂低碳、低树脂高碳。同时碳丝的排序工艺不同、碳沙品质不同,品质也会不一样。

  编织布(Woven Fabric),外观漂亮,层间剪应力高。缺点是强度低,贵。一般的人要看到碳纤维编制的花纹,才会觉得这是碳纤的,越小K碳纤维编织的越好看。多数使用1k、3k的碳纤维编织,但是1k、3k碳纤维强度不高且价格贵。

  单向布(Unidirection Prepreg),强度高且稳定,叠层角度可设计,价格便宜。缺点是成型后外观上看不出来是碳纤维。

  简单来说,是一种碳纤维和树脂结合的复合材料,加热加压固化成型,碳纤维可以是丝、织物、三维形状,树脂可以是酚醛、环氧、不饱和聚酯、氰酸酯、聚酰亚胺等热固性的,也可以是热塑性的。有回答说树脂和阻聚剂的应该说的是不饱和聚酯树脂基碳纤维预浸料,是碳纤维预浸料中的一种,不过他这种说法也不太严谨,阻聚剂不起主要作用。

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