碳纤维预浸料是什么?3点基础知识科普
碳纤维材料很多人听过,在国内国外很多高端领域都有它的参与,如航空航天、轨道交通等,但是你知道碳纤维预浸料吗?碳纤维预浸料其实是碳纤维复合材料的前身,是碳纤维制品加工的基础材料,给大家普及一下碳纤维预浸料的3点基础常识吧。
1、什么是碳纤维预浸料?
说碳纤维预浸料前,先解释一下什么是预浸料?预浸料是指将基体材料浸渍在强化纤维中制成的复合材料的中间体。基体材料有很多种,如树脂、金属、橡胶、陶瓷等,而强化纤维也有不少,如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
碳纤维预浸料就是碳纤维充分浸润了树脂基体后,经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的碳纤维复合材料,又名碳纤维预浸布。
2、碳纤维预浸料有哪些分类?
碳纤维预浸料的分类方式其实是按照碳纤维丝的方向来决定的,分为单向预浸料和织物预浸料,具体可以看下面的2张示意图。
A、单向预浸料(UD):
B、织物预浸料:织物预浸料是根据碳纤维丝的编织方式不同而进行的细致划分。
a、平纹:铺覆性能差;纤维弯曲率高。
b、缎纹:铺覆性能好;纤维弯曲率低。
c、斜纹:铺覆性能中等;纤维弯曲率中等。
3、碳纤维预浸料的应用优势是什么?
碳纤维丝本身具有的性能优势是密度小、强度高、耐性好等,而制备成碳纤维预浸料后融合了树脂的一些特点,综合起来看性能上虽然有所下降,但是整体稳定性更好,碳纤维预浸料的具体优势如下:
A、力学性能好;
B、产品缺陷少;
C、精确控制纤维体积含量;
D、性能和加工特性一致性好;
碳纤维预浸料在制作碳纤维制品,如板、管、辊时,会经历一个特殊的加工过程,那就是铺层,就是将一层层的碳纤维预浸料按照合适的角度和厚度进行铺叠,再压实。这一步骤对碳纤维制品成型后的性能起到重要的奠基作用,如果这个步骤没有左后,那碳纤维预浸料本身携带的所有特性将会严重降低,基本失去了碳纤维材料应用的价值。
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