什么是碳纤维预浸料      

预浸料是把基体浸渍在强化纤维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。

性能特点

· 强度高、密度小：碳纤维预浸料的强度可以达到钢材的6-12倍，密度只有钢材四分之一

· 可塑性好：可根据模具形状做成任何形状，成型容易，便于加工

· 耐腐蚀，寿命长

碳纤维预浸料种类

碳纤维预浸料的种类有单向碳纤维预浸料及编织碳纤维预浸料，单向碳纤维预浸料在纤维方向有最大的强度，通常用于有不同方向组合的叠层板，而编织碳纤维预浸料具有不同的编织方式，其强度在两个方向约相等，可应用于不同的结构物。

（1） 单向预浸料（UD ）：

（2） 织物预浸料：

平纹：铺覆性能差；纤维弯曲率高。

缎纹：铺覆性能好；纤维弯曲率低。

斜纹：铺覆性能中等；纤维弯曲率中等。

无弯曲织物（多轴布）：铺覆性能中等；纤维无弯曲。

应用领域

广泛应用于钓具、运动器材、体育用品、航空航天等领域， 军事上用于制造火箭、导弹、卫星、雷达、防弹车、防弹衣等重要军工产品。

  碳纤维预浸料生产工艺 

碳纤维预浸料生产工艺流程

· 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，经捲取器捲取成捲轴状。

碳纤维预浸料生产工艺流程图

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。

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。

碳纤维预浸料制备工艺

A. 热熔型工艺：热熔法工艺是生产碳纤维预浸料的主流工艺，分为两步法和一步法，国内90%流行两步法。

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

B. 溶剂型工艺： 只适用于制备织物预浸料

不同工艺碳纤维预浸料的应用

真空袋-高温固化工艺

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

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

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。