碳纤维预浸料性能与固化工艺研究
预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物,制成树脂基体与增强体的组合物,是制造复合材料的中间材料。随着复合材料研究和开发的不断进步,使用领域日渐扩大,复合材料的不同制造工艺、不同工作条件对预浸料也提出了不同要求,对预浸料性能的要求也越来越高。
所以对于预浸料的生产要求和预浸料基本性能有着较高的要求。并且预浸料固化阶段直接影响成品复合材料的性能,差示扫描量热法(DSC)作为一种热分析
仪器,能很好的测定预浸料固化反应热过程,为了较好的确定预浸料固化工艺参数,对其树脂和预浸料性能一些性能测试,并对各种预浸料固化工艺进行评价,得出最优固化工艺方案。
本文先评价测试了六种常用规格预浸料物理性能,主要通过预浸料面密度、碳纤维面密度、树脂含量测试,分析预浸料基本的物理性能,同时在一定程度上反映出预浸料的生产工艺的稳定性及均匀一致性;接下来测试预浸料的挥发份含量、凝胶时间和粘性的变化,对预浸料的储存性能进行一定的评估。通过以上测试,
可对预浸料的物理性能进行全面的表征,对预浸料的实际生产进行反馈指导。
本文为预浸料固化工艺的三个参数-温度、时间、压力的确定,进行了预浸料和预浸料用环氧树脂的DSC升温和恒温测试,分析了各个参数对预浸料的固化工艺的参数影响,发现:预浸料的克重对固化温度没有影响,但对时间有影响;预浸
料的树脂含量使得树脂的固化温度提高,在20%~40%内呈直线关系;随着碳纤维
面密度的提高,预浸料在固化温度下时间变长,而在预固化温度阶段,其时间在树脂DSC测试的时间结果之间浮动,但也随着纤维面密度的提高而提高;树脂的种
类不一样,碳纤维对其固化时间的影响程度也不一样,其中碳纤维对YPH-77的固
化温度提高幅度较大。粘温曲线和凝胶时间的测试,确定了预浸料固化工艺的加压点,YPH-25温度在100℃附近,YPH-77温度在110℃附近;最终确定了三种固化工艺方案,并对三种预浸料固化工艺,通过成型后层合板的力学性能和DSC热焓值测试进行对比,发现方案三能较好的发挥预浸料的性能,为最优固化工艺参数的确定提供了方案。
梅县盈方创意园一期二标段总承包工程 3#楼碳纤维布加固 施 工 措 施 编制人: 审核人: 编制日期：2017年3月28日 编制单位：梅县盈方创意园一期一标段总承包工程项目部
目录 、工程概况 -------------------------------------- 3 二、需要进行加固处理的部位----------------------------- 3 三、施工时间-------------------------------------- 3 四、开裂现象及成因--------------------------------- 3 五、表面处理-------------------------------------- 4 六、涂刷底层树脂------------------------------------ 4 七、找平处理-------------------------------------- 5 八、粘贴碳纤维片材--------------------------------- 5 九、表面防护-------------------------------------- 6 十、检验与验收------------------------------------- 6 十^一、施工图例------------------------------------ 7
（一）、工程概况 工程名称：梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程 工程地点：梅县区扶大高管会三丰村 建设单位：梅州盈方众创实业有限公司 设计单位：广东博意建筑设计院有限公司 监理单位：广东国晟建设监理有限公司 施工单位：湖南大中建筑工程有限公司 梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高管会三葵村。本工程包括3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、8#楼、9#楼、16#楼、17#楼、地下车库。其中住宅楼均为地下1层、地上26~28层不等，剪力墙结构，建筑高度约85.1米; 地下车库为地下1层，框架结构，层高3.7米。抗震设防烈度均为7度。总建筑面积约为14万平方米。 本工程楼建筑设计土0.000标高相当于黄海标高94.40m。各幢高层采用剪力墙结构；基础采用管桩。 为便于统一指导现场碳纤维布加固施工；现以需要进行加固的3#楼六层、 七层为编制对象。 （二）、需要进行加固处理的部位 本次进行加固部位位于3#楼六层结构标高为18.560楼面，1--17轴交A--1/M轴，七层结构标高为21.660楼面，局部位置于5轴--7轴交F轴--J轴, 13轴--14轴交F轴--K 轴，16轴--17轴交G轴--K轴，15轴--17轴交A轴--C 轴。 根据施工现场和拟加固构件混凝土实际状况，拟定施工措施和施工计划。对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。 （三）、施工时间：前期施工准备工作就绪后30天内完成。 （四）、开裂现象及成因： 楼板开裂主要表现为表面龟裂，局部贯穿纹，此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝，因板面面积大，在晚上浇混凝土，第二天早上派人浇水，但前面浇，后面就干掉，至帅午时板面出现龟裂缝，用肉眼可辩识。二、混凝土楼板裂缝产生的原因1.混凝土组成材料的影响，水泥方面的影响：水泥的收缩值般取决于C3A S03石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥，具有较大的收缩，而SO的含量对混凝土收缩的影响显著。
碳纤维预浸料性能与固化工艺研究 预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物,制成树脂基体与增强体的组合物,是制造复合材料的中间材料。随着复合材料研究和开发的不断进步,使用领域日渐扩大,复合材料的不同制造工艺、不同工作条件对预浸料也提出了不同要求,对预浸料性能的要求也越来越高。 所以对于预浸料的生产要求和预浸料基本性能有着较高的要求。并且预浸料固化阶段直接影响成品复合材料的性能,差示扫描量热法(DSC)作为一种热分析 仪器,能很好的测定预浸料固化反应热过程,为了较好的确定预浸料固化工艺参数,对其树脂和预浸料性能一些性能测试,并对各种预浸料固化工艺进行评价,得出最优固化工艺方案。 本文先评价测试了六种常用规格预浸料物理性能,主要通过预浸料面密度、碳纤维面密度、树脂含量测试,分析预浸料基本的物理性能,同时在一定程度上反映出预浸料的生产工艺的稳定性及均匀一致性;接下来测试预浸料的挥发份含量、凝胶时间和粘性的变化,对预浸料的储存性能进行一定的评估。通过以上测试, 可对预浸料的物理性能进行全面的表征,对预浸料的实际生产进行反馈指导。 本文为预浸料固化工艺的三个参数-温度、时间、压力的确定,进行了预浸料和预浸料用环氧树脂的DSC升温和恒温测试,分析了各个参数对预浸料的固化工艺的参数影响,发现:预浸料的克重对固化温度没有影响,但对时间有影响;预浸 料的树脂含量使得树脂的固化温度提高,在20%~40%内呈直线关系;随着碳纤维 面密度的提高,预浸料在固化温度下时间变长,而在预固化温度阶段,其时间在树脂DSC测试的时间结果之间浮动,但也随着纤维面密度的提高而提高;树脂的种 类不一样,碳纤维对其固化时间的影响程度也不一样,其中碳纤维对YPH-77的固
第３１卷 第２１期 ２００９年１１月武 汉 理 工 大 学 学 报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＷＵＨＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３１ Ｎｏ．２１ Ｎｏｖ．２００９ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－４４３１．２００９．２１．０１２ 复合材料预浸料自动铺带成型适宜性研究 蒋诗才，邢丽英，陈祥宝 （北京航空材料研究院，北京１０００９５） 摘 要： 为考察不同耐温等级复合材料预浸料自动铺带工艺适宜性，研究了不同环氧及双马树脂体系预浸料的室温粘性，并给出预浸料分级的评分方法。结果表明：低温环氧ＬＴ０３Ａ／Ｔ７００、中温环氧３２３４／Ｔ７００、高温环氧５２２８Ａ／Ｔ７００为１级，适合室温自动铺带成型工艺；低温环氧ＬＴ０３／Ｔ７００、高温环氧５２２８／Ｔ７００、双马５４２９／Ｔ７００为２级不适合室温自动铺带成型工艺。对确定的预浸料体系自动铺带工艺适宜性方法进行了自动铺放工艺验证，证明预浸料体系自动铺带工艺适宜性的判定方法是有效的。 关键词： 预浸料； 粘性； 自动铺带； 成型适应性 中图分类号： Ｖ２５４．１１文献标识码： Ａ文章编号：１６７１－４４３１（２００９）２１－００４４－０４ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｌｄｉｎｇＳｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｒｅｐｒｅｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓｆｏｒＡｕｔｏｍａｔｅｄＴａｐｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＪＩＡＮＧＳｈｉ－ｃａｉ，ＸＩＮＧＬｉ－ｙｉｎｇ，ＣＨＥＮＸｉａｎｇ－ｂａｏ （ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｍｏｌｄｉｎｇｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｅｖｅｌｓｐｒｅｐｒｅｇｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｐｒｅｐｒｅｇｖｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｐｏｘｙａｎｄｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ（ＢＭＩ）ｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄａｓｃｏｒｅｆｏｒｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｐｒｅｇｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｒｏｖｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ＬＴ０３Ａ／Ｔ７００ｗｉｔｈｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅ，３２３４／Ｔ７００ｗｉｔｈｍｉｄｄｌｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙ，５２２８Ａ／Ｔ７００ｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙｉｓｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｓ１－ｌｅｖｅｌａｎｄｉｓｓｕｉｔ－ａｂｌｅｔｏａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｈｉｌｅＬＴ０３／Ｔ７００ｗｉｔｈｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙ，５２２８／Ｔ７００ｗｉｔｈｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙ，ＢＭＩ５４２９／Ｔ７００ａｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｓ２－ｌｅｖｅｌａｎｄｉｓｕｎｓｕｉｔａｂｌｅｔｏａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｐｒｏｃｅｓｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅ．Ｔｈｅｐｒｅｐｒｅｇｍｏｌｄｉｎｇｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｆｉｒｍｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｃｏｒｅｆｏｒｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｐｒｅｐｒｅｇ； ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ； ａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ； ｍｏｌｄｉｎｇｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ 收稿日期：２００９－０６－１５．作者简介：蒋诗才（１９７３－），男，工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉ０３２４＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ自动铺带（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＴａｐｅ）成型以有隔离背衬纸的单向预浸带为原料，在铺带头中完成预定边界形状切割，然后在压辊作用下按设计轨迹直接铺叠到模具表面。有研究表明［１］，手工铺叠复合材料效率为３磅／ｈ，而自动铺带技术能达到１５～３０磅／ｈ；手工铺叠复合材料废料量为１５％～２０％，而自动铺带技术只有５％左右。还有研究表明，利用自动铺带技术制备的复材料构件具有尺寸精度较高，内应力低等特点，是提高复合材料性能的一个重要途径。 从上世纪８０年代起，已应用自动铺带机生产了军机如Ｂ１和Ｂ２轰炸机的机翼蒙皮；近年来用于ＮａｖｙＡ６轰炸机机翼、Ｆ２２战斗机机翼和波音７７７飞机机翼、水平和垂直安定面蒙皮。Ｖｏｕｇｈｔ飞机公司应用自动铺带机生产包括军用Ｃ－１７运输机的水平安定面蒙皮、全球鹰ＰＱ－４Ｂ大展弦比机翼，以及波音公司应用
本技术公开了一种碳纤维发射筒的成型方法，该成型方法包括如下步骤：1)缠绕准备：将前法兰和后法兰分别安装在芯模上；2)缠绕：采用浸过树脂胶液的连续纤维对芯模进行缠绕，形成发射筒的筒体；3)第一次固化：对筒体进行第一次固化处理；4)接口补强缠绕：在筒体上预埋金属接口，并对金属接口外层进行补强缠绕；5)第二次固化：对步骤4)处理后的筒体进行第二次固化处理；6)防热喷涂：脱模后对筒体两端的法兰安装面进行机加，再与前法兰和后法兰进行紧固，最后采用防热涂料喷涂于筒体的内表面，形成防热涂层。本技术的方法采用钩挂缠绕和开口补强方式相结合，提高发射筒的强度，提高导弹发射质量稳定性。 权利要求书 1.一种碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：包括如下步骤： 1)缠绕准备：将前法兰(1.1)和后法兰(1.2)分别安装在芯模(2)上，调整芯模(2)使得前法兰(1.1)和后法兰(1.2)夹紧，所述芯模(2)的两端设置有环向布置的销钉(2.1)； 2)缠绕：采用浸过树脂胶液的连续纤维对芯模(2)进行缠绕，形成发射筒(1)的筒体(1.3)； 3)第一次固化：对步骤2)缠绕形成的筒体(1.3)进行第一次固化处理； 4)接口补强缠绕：在筒体(1.3)上预埋金属接口(1.4)，并对金属接口(1.4)外层进行补强缠绕； 5)第二次固化：对步骤4)处理后的筒体(1.3)进行第二次固化处理； 6)防热喷涂：脱模后对筒体(1.3)两端的法兰安装面进行机加，再与前法兰(1.1)和后法兰(1.2)进行紧固，最后采用防热涂料喷涂于筒体(1.3)的内表面，形成防热涂层。 2.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：所述步骤2)中，缠绕前先在芯模(2)外表面涂覆脱模剂，再铺设一层无碱玻璃纤维表面毡。 3.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：所述步骤2)中，连续纤维依次按照0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°方向铺层，缠绕形成16个铺层。 4.根据权利要求3所述的碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：所述步骤2)中，连续纤维按照0°方向铺层时，从位于前法兰(1.1)一端的销钉(2.1)缠绕后绕过位于后法兰(1.2)一端的销钉(2.1)，此时缠绕机按照预设的角度再次旋转15°，芯模(2)相对绕丝嘴周向旋转15°，再通过下一销钉间距进行缠绕，继续往复直至0°铺层铺满整个芯模(2)，通过两端的销钉(2.1)绕行实现钩挂并转向连续缠绕。 5.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：所述步骤2)中，在连续纤维缠绕完倒数第二层铺层后，再缠绕一层导电布。 6.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法，其特征在于：所述步骤2)中，树脂胶液按照质量份数计由如下原料组成：55～60份E-51环氧树脂、45～50份乙二醇二缩水甘油醚、45～50份改性芳香胺、1～3份DMP-30。
碳纤维布施工技术指南 一、总则 1、碳纤维布简介 碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成，其力学特点是应力应变量完全线性弹性，不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能，加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材，具有强度高，自身轻，施工方便、快捷、应用范围广等，用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力，其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍，但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全工程工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏，而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好的共同工作，大大提高碳纤维抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的，它既能确保各碳纤维丝共同工作，又能同时确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用 作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机 当混凝土构造因为抗弯承载力不行，选用碳纤维布进行加固时，加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件，则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维应变很低。
复合材料的预浸料模压成型工艺 模压成型工艺基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得产品。 1．压制前的准备 (1)装料量的计算 在模压成型工艺中，对于不同尺寸的模压制品要进行装料量的估算，以保证制品几何尺寸的精确，防止物料不足造成废品，或者物料损失过多而浪费材料。常用的估算方法有①形状、尺寸简单估算法，将复杂形状的制品简化成一系列简单的标准形状，进行装料量的估算：②密度比较法，对比模压制品及相应制品的密度，已知相应制品的重量，即可估算出模压制品的装料量：③注型比较法，在模压制品模具中，用树脂、石蜡等注型材料注成产品，再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的装料量。 (2)脱模剂的涂刷 在模压成型工艺中，除使用内脱模剂外，还在模具型腔表面上涂刷外脱模剂，常用的有油酸、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、有机硅油、硅脂和硅橡胶等。所涂刷的脱模剂在满足脱模要求的前提下，用量尽量少些，涂刷要均匀。一般情况下，酚醛型模压料多用有机油、油酸、硬脂酸等脱模剂，环氧或环氧酚醛型模压料多用硅脂和有机硅油脱模剂，聚酯型模压料多用硬脂酸锌、硅脂等脱模剂。 (3)预压 将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体。采用预压作业可提高生产效率、改善劳动条件，有利于产品质量的提高。 (4)预热 在压制前将模压料加热，去除水分和其它挥发份，可以提高固化速率，缩短压制周期；增进制品固化的均匀性，提高制品的物理机械性能，提高模压料的流动性。
(5)表压值的计算 在模压工艺中，首先要根据制品所要求的成型压力，计算出压机的表压值。成型压力是指制品水平投影面上单位面积所承受的压力。它和表压值之间存在的函数关系： 复合材料的预浸料模压成型工艺 在模压成型工艺中，成型压力的大小决定于模压料的品种和制品结构的复杂程度，成型压力是选择压机吨位的依据。 2、压制工艺 (1)装料和装模 往模具中加入制品所需用的模压料过程称为装料，装料量按估算结果，经试压后确定。装模应遵循下列原则：物料流动路程最短：物料铺设应均匀；对于狭小流道和死角，应预先进行料的铺设。 （2）模压温度制度 模压温度制度主要包括装模温度、升温速率、成型温度和保温时间的选择。 ①装模温度 装模温度是指将物料放入模腔时模具的温度，它主要取决于物料的品种和模压料的质量指标。一般地，模压料挥发份含量高，不溶性树脂含量低时，装模温度较低。反之，要适当提高装模温度。制品结构复杂及大型制品装模温度一般宜在室温-90℃范围内。 ②升温速率 指由装模温度到最高压制温度地升温速率。对快速模压工艺，装模温度即为压制温度，不存在升温速率问题。而慢速模压工艺，应依据模压料树脂的类型、制品的厚度选择适当的升温速率。 ③成型温度
SCOTT碳纤维车架制作详细流程(图文) 2013-04-01 18:36:31 出处：SCOTT 作者：https://www.doczj.com/doc/0a4091689.html,|自行车网 点击：12329 次 SCOTT是最早开始使用碳纤维作为车架材料的几个自行车品牌之一。从开始致力于研发碳纤维技术起，SCOTT便坚持创造更轻更坚固更耐用的产品。因为有这样的理念，SCOTT 在碳纤维技术发展中一直处于领导地位，不断追寻着高超的制造工艺，尽可能重复利用原料，并减少浪费。SCOTT的工程师一直都与独立的测试实验室及工程大学合作，不止为了保持SCOTT在碳纤维制品上坚如磐石的品质，更是为了培养我们在碳纤维领域的技术优势和专业素养。 SCOTT在车架上主要使用HMF和HMF两种碳纤维。 HMX HMF碳纤维 HMF是一种用来最大化强度并尽可能降低重量的碳纤，其抗拉弹性模量为125Gpa，抗拉强度为2450Mpa。这种材料混合了最佳的刚性与强度特性，提供了极佳的骑乘体验。SCOTT工程师创造出这种碳纤的诀窍就是他们对于碳纤层叠方向和大小的精确控制。与现今的产业标准相较，HMF碳纤提供了更为卓越的强度。 HMX是一种被SCOTT使用的混合碳纤材料，抗拉弹性模量为154Gpa，抗拉强度为2950Mpa。相比HMF，HMX在同样重量下有着20%的刚性提升。这种特别的材料使得SCOTT 的工程师得以创造出轻到难以置信却仍然拥有上佳骑乘品质的自行车。然而，HMX的制造成本是HMF的三倍，因此SCOTT只有在高端的Premium，Team Issue和RC版本的战车上才会使用。 HMX的碳纤原丝相比HMF更细并且更为坚硬，因此HMX碳纤制成的车架可以以更薄的管壁，达到与HMF碳纤所制车架相同的刚性。HMF碳纤车架和HMX碳纤车架最终的区别主要在重量。一个HMF车架的相比其对应的HMX车架会重15%左右。 SCOTT车架制造流程主要分为以下12个部分： （详细参考：https://www.doczj.com/doc/0a4091689.html,/cn/index.html#resultsTab3）
碳纤维布编织技术 编织是一种基本的纺织工艺，能够使两条以上纱线在斜向或纵向互相交织形成整体结构的预成形体。这种工艺通常能够制造出复杂形状的预成形体，但其尺寸受设备和纱线尺寸的限制。在航空工业，目前该技术主要集中在编织的设备、生产和几何分析上，最终的目的是实现完全自动化生产，并将设备和工艺与CAD/CAM 进行集成。该工艺技术一般分为两类，一类的二维编织工艺，另一类是三维编织工艺。
传统的二维编织工艺能用于制造复杂的管状、凹陷或平面零件的预成形体，它与其它纺织技术相比成本相对较低。它的研究主要集中在研发自动化编织机来减少生产成本和扩大应用范围。它的关键技术包括质量控制、纤维方向和分布、芯轴设计等。它在航空工业的应用包括制造飞机进气道和机身J型隔框。该技术通常与RTM和RFI技术结合使用，另外也可以与挤压成形和模压成形联合使用。其应用水平在洛克希德?马丁公司生产F-35战斗机进气道制造中最能体现其先进性，加强筋与进气道壳体是整体结构，减少了95%的紧固件，提高了气动性能和信号特征，并简化了装配工艺。为了克服二维编织厚度方面强度低的问题，开发了三维编织技术，为制造无余量预成形体提供了可能。但是该技术同样受到设备尺寸限制。 针织 针织用于复合材料的增强结构始于上世纪90年代。由于它的方向强度、冲击抗力较机织复合材料好，且针织物的线圈结构有很大的可伸长性，易于制造非承力的复杂形状构件。目前国外已生产了先进的工业针织机，能够快速生产复杂的近无余量结构，而且材料浪费少。用这种方法制造的预成形体可以加入定向纤维有选择地用于某些部位增强结构的机械性能。另外，这种线圈的针织结构在受到外力时很容易变形，因此适于在复合材料上成形孔，比钻孔具有很大优势。但是它较低的机械性能也影响了它的广泛应用。 经编
加固柱子碳纤维布施工 方案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
宁波栎社国际机场公务机候机楼工程 柱子加固施工方案 宁波市中泰城市园林建设有限公司 2014-11-14 柱子碳纤维布施工方案 一、工程概况 宁波栎社国际机场公务机候机楼工程二层柱KZ8在施工过程中误将非抗震钢筋当作抗震钢筋使用，且该柱子已经浇筑完成。根据钢筋的检测报告，屈强比和超强比经计算均符合抗震钢筋的要求，由于另一项指标“最大力总伸长率”无法计算所得，为保证该柱的结构安全，需对该柱采取粘贴碳纤维布的抗震加固处理方案。 二、编制依据 1、该建筑原结构施工图； 2、《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013； 3、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS 146:2003（2007版）； 4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2012； 三、加固材料 1、碳纤维布采用300g/㎡,计算厚度为0.167mm，抗拉强度标准值不小于3000MPa，受拉弹性模量不小于210000MPa，伸长率不小于1.5%。 2、碳纤维布采用A级胶粘贴，相关指标应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 3、碳纤维布要求有出厂合格证，底层树脂、找平材料、浸渍树脂必须为同一厂家并按厂家要求配置。 四、加固方法
先对柱每边沿轴线方向粘贴300mm宽的碳纤维布；沿柱高度方向粘贴碳纤维布围箍，围箍宽度100mm，中心间距300mm，加密区间距200mm，围箍搭接长度100mm，接头相互错开。加固计算面积约7平方，具体方法详图。 五、粘贴碳纤维布加固施工技术要求 1、混凝土表面处理 按加固设计部位定位，被粘贴的混凝土结构表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质。柱子的转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不小于20mm，混凝土表面应清理干净并保持干燥。 2、涂刷底层树脂 应按工艺规定配置底层树脂。保持结合面干净干燥，采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 3、找平处理 应按工艺规定配置找平材料，对混凝土表面凹陷部位用找平材料填充平整，不应有棱角。转角处采用找平材料修理成光滑的圆弧，不小于20mm。 4、粘贴碳纤维布 ①、按柱子截面的尺寸裁剪碳纤维布； ②、按粘贴面积确定每次用量，以防浪费； ③、按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针搅拌，防止灰尘等杂质混入，搅拌好后的粘结剂抓紧使用； ④、按工艺规定配制浸渍胶，并均匀涂抹于粘贴部位； ⑤、粘贴碳纤维布前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘； ⑥、柱子先粘贴竖向碳纤维布，待完成后再粘贴横向碳纤维布围箍。将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维，滚压时不得损伤碳纤维布； ⑦、在碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂； ⑧、碳纤维布粘贴施工完以后，表面抹水泥浆加以防护。
Zeus公司开发PEEK纤维 Zeus公司（Orangeburg.S.C)于2009年1月12日宣布，该公司开发的PEEK（聚醚醚酮）纤维已成功进行商品化。 据该公司报道，目前可拉挤出单丝直径在0.07～1 mm（0.003～0.040 in）范围。这种PEEK 纤维具有很好的耐磨耗性、耐腐蚀性以及较高的抗拉强度与韧性。 在PEEK纤维用途方面，可制作辫带或制成其他形式应用。PEEK在温度升高到248 ℃（480 °F）时，该产品可出现低烟气体，有很高的延长度，其结果会导致严重影响复原。 低热膨胀系数碳纤维工具系统 英国先进复合材料集团（即A C G）和美国G r a f t e c h国际有限公司两单位进行合作，是一家制造石墨及碳纤维产品的公司，开发出A C G GRAFOAM FPA-20碳纤维泡沫塑料工具系统，这是一种低热膨胀系数、质量轻的碳纤维复合材料的工具材料。 据报导，这种碳纤维复合材料的热膨胀系数为2.3×10-6/℃。据说，其耐热性超出复合材料加工过程的要求。它还能用机器加工接近完成的尺寸，然后完全将其封入内部。在A C G集团拥有所有权的专利中，允许用界面技术、一种工具层压板蒙皮、代表性的A C G集团的低温模制（LTM)。 ACG集团还报导，碳纤维泡沫塑料内在的热特性，允许把它用在来自该公司的中温（MTM）与高温（H T M）工具层压板范围。一旦固化，运用一种二次机械加工操作，创造出最终工具外形，采用附加的后部层压板，更进一步用任何工具修饰完工。随后，再机械加工。可适合的成型工艺，包括带子铺放或丝束缠绕，不论在哪儿，质量轻是有好处的，尤其是在处理极大的工具时。 据报导，ACG集团主要为北美航空器制造厂商开发制造工具，加工复杂表面外形的部件，精度为±0.2 mm（0.008 in)；加工不复杂表面外形的部件，精度为±0.1 mm（0.004 in）。 美国Cytec公司提出 碳纤维扩产计划将延缓1年 据国外媒体报道，美国Cytec工业公司（位于美国新泽西州，森林公园）于2009年4月16日宣布，根据该公司第一季度结果，评审其资金收支预算计划，收入明显减少。该公司预测未来交易环境和对碳纤维总的需求概况影响，决定碳纤维扩产计划将延缓12 个月完成。 这项决定将使公司2009年总的资金收支预测计划收入将减少至180 百万美元，先前估算的是200 百万美元。 该公司坚定相信，碳纤维复合材料将长期保持较高用途的倾向，并监测其市场需求动态，以确定最佳时期完成其扩产计划。 Cytec工业公司曾在2007年宣布，要在2010年前将该公司碳纤维产能实现翻番的目标，在其美国南卡罗来纳州的新设备生产线上进行生产。 日本东邦特耐克斯公司 研发的碳纤维预浸料与应用 日本东邦特耐克斯公司（Toho Tenax）将碳纤维与树脂进行复合使用。 所谓碳纤维预浸料就是在碳纤维中浸渍树脂，用来成型制品的一种中间材料。一般说来，把这种预浸料进行层合或缠绕，经热固化后制得复合材料。 东邦特耐克斯公司进行开发体育运动用、产业用、航空航天等所适应的各种预浸料。在其他方面，革新降低成本、节能成型方法、电子束（射线）固化系统及再生利用性高的热塑性树脂基预浸料的开发也在进行之中。为适应更广泛的市场需求，天天都在努力工作和研发之中。 ⑴ 体育运动用预浸料 以高尔夫球手柄与钓鱼杆为主要用途，进行抗超高弯曲强度型、抗超高扭曲强度型等高性能制品的开发。 作为预浸料用树脂，虽然中温固化（130 ℃）的环氧树脂为主流，但也有要求对应轻量化纤维含量（CF含量为50 g/m2以下）、低树脂含量（树脂含量在25 %以下）的树脂改进以及向预浸 信息动态 第4期- 45 -
预浸料成型工艺在复合材料产业中的应用 预浸料简介 预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物，制备成树脂基体与增强体的一种组合物，是制造复合材料的中间材料。 预浸料按物理状态，化学性能有很多种分类方法：按物理状态分类，预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料；按树脂基体不同，预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料；按增强材料不同，分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物)预浸料；根据纤维长度不同，分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料；按固化温度不同，分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过200℃的预浸料等。我司事业部在预浸料方面应用也很广泛，根据不同的产品以及性能应用不同种类的材料，常用的预浸料有单向碳纤预浸料，玻纤织物预浸料，碳纤织物预浸料，酚醛玻纤织物预浸料等等。 预浸料制备 预浸料的制备方法有干法和湿法两种。 干法有粉末法和热溶法之分。粉末预浸料是指树脂粉末附着于纤维，经过部分融化，形成树脂不连续，纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。热溶法预浸料将树脂体系加热熔融成为流动状态,用其浸渍纤维或织物而制备的预浸料。 图1 干法制备预浸料示意图 湿法预浸料是通过树脂溶液浸渍纤维束或者织物制备的预浸料。 比较由干法预浸料和湿法预浸料制成的复合材料，一般前者外观更好，材料内树脂含量的控制精度更高。就目前航空用先进复合材料而言，常表现出热溶法复合材料的湿热稳定性优于溶液法复合材料：同在沸水中煮48h,前者的力学性能（如弯曲模量与强度、层间剪切强度等）保持率，特别是高温力学性能的保持率，明显高于后者。
施工组织设计（专项施工方案）报审表 工程名称：大目湾新城规划4路道路工程I标段编号：A2 致：宁波至高建设监理有限公司（监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附件：1号桥防水剂专项施工方案 承包单位（章）: _______________ 项目经理：_________________ 日期：___________________ 监理单位审查意见： 项目监理机构（章）： 专业/总监理工程师： 日期：________________ 建设单位审核意见： 建设单位（章）： 业主代表：_____________ 日期： 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一
份。 大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥 预制板梁 防 水 剂 专 项 施 工 方 案 编制人_______________ 职务（称）____________________________ 审核人_______________ 职务（称）____________________________ 批准人_______________ 职务（称）____________________________ 批准部门（章）浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥，中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台，基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式，采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁，板梁高度60cm。板梁采用C50砼，台帽、桥墩盖梁、
一、预浸料定义 1、预浸料定义 预浸料俗称模塑料，是用树脂在严格控制条件下浸渍连续纤维及其织物而制成的组合体，是制造先进复合材料的中间体。具有一定力学性能的结构单元，可进行结构设计，其某些性质直接移植到复合材料制品中，预浸料的质量直接影响到复合材料的质量。 2、预浸料产品标准 QJ 3184 T300碳纤维∕AG-80环氧树脂预浸料规 HB 6701 LWR—1 T300中温固化环氧碳纤维预浸料 GJB 3945 芳纶∕环氧树脂预浸料规 GB/T 25043 连续树脂基预浸料用多轴向经编增强材料 HB 7069 环氧树脂玻璃布预浸料规 JB/T 10942 干式变压器用F级预浸料 HB 7737 飞机辅机零件专用环氧聚酰胺涂料规 JC/T 774 预浸料凝胶时间试验方法 JC/T 775 预浸料树脂流动度试验方法 JC/T 776预浸料挥发物含量试验方法 JC/T 780 预浸料树脂含量试验方法
ASTM D 3532 环氧碳纤维预浸料凝胶时间试验方法 HB 7736 复合材料预浸料物理性能试验方法 二、预浸料种类 预浸料是复合材料的中间体，根据选用树脂种类可以分为：热固性预浸料和热塑性预浸料；根据选用树脂的类型分为：环氧预浸料、聚酰胺预浸料、酚醛预浸料、氰酸酯预浸料、聚砜预浸料、聚醚预浸料等；根据增强材料类型分为：碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料、芳纶纤维预浸料、玄武岩纤维预浸料、硼纤维预浸料等；根据增强材料结构型式可分为：单向纤维预浸料、短切纤维预浸料、织物预浸料等。我公司主要生产以碳纤、芳纶、玻纤为增强材料的环氧、氰酸酯、聚酰亚胺类的热固性树脂预浸料。 三、预浸料的基本特征
碳纤维制备工艺简介 碳纤维(Carbon Fibre)是纤维状的碳材料，及其化学组成中碳元素占总质量的90%以上。碳纤维及其复合材料具有高比强度，高比模量，耐高温，耐腐蚀，耐疲劳，抗蠕变，导电，传热，和热膨胀系数小等一系列优异性能，它们既可以作为结构材料承载负荷，又可以作为功能材料发挥作用。因此，碳纤维及其复合材料近年来发展十分迅速。 一、碳纤维生产工艺 可以用来制取碳纤维的原料有许多种，按它的来源主要分为两大类，一类是人造纤维，如粘胶丝，人造棉，木质素纤维等，另一类是合成纤维，它们是从石油等自然资源中提纯出来的原料，再经过处理后纺成丝的，如腈纶纤维，沥青纤维，聚丙烯腈(PAN)纤维等。 经过多年的发展，目前只有粘胶(纤维素)基纤维、沥青纤维和聚丙烯腈(PAN)纤维三种原料制备碳纤维工艺实现了工业化。 1，粘胶(纤维素)基碳纤维 用粘胶基碳纤维增强的耐烧蚀材料，可以制造火箭、导弹和航天飞机的鼻锥及头部的大面积烧蚀屏蔽材料、固体发动机喷管等，是解决宇航和导弹技术的关键材料。粘胶基碳纤维还可做飞机刹车片、汽车刹车片、放射性同位素能源盒，也可增强树脂做耐腐蚀泵体、叶片、管道、容器、催化剂骨架材料、导电线材及面发热体、密封材料以及医用吸附材料等。 虽然它是最早用于制取碳纤维的原丝，但由于粘胶纤维的理论总碳量仅44.5%，实际制造过程热解反应中，往往会因裂解不当，生成左旋葡萄糖等裂解产物而实际碳收率仅为30% 以下。所以粘胶(纤维素)基碳纤维的制备成本比较高，目前其产量已不足世界纤维总量的1％。但它作为航空飞行器中耐烧蚀材料有其独特的优点，由于含碱金属、碱土金属离子少，飞行过程中燃烧时产生的钠光弱，雷达不易发现，所以在军事工业方面还保留少量的生产。 2，沥青基碳纤维 1965年，日本群马大学的大谷杉郎研制成功了沥青基碳纤维。从此，沥青成为生产碳纤维的新原料，是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。大谷杉郎开始用聚氯乙稀(PVC)在惰性气体保护下加热到400℃，然后将所制PVC沥青进行熔融纺丝，之后在空气中加热到260℃进行不熔化处理，即预氧化，再经炭化等一系列后处理得到沥青基碳纤维。 目前，熔纺沥青多用煤焦油沥青、石油沥青或合成沥青。1970年，日本吴羽化学工业公司生产的通用级沥青基碳纤维上市，至今该公司仍在规模化生产。1975年，美国联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)开始生产高性能中间相沥青基碳纤维“Thornel-P”,年产量237t。我国鞍山东亚精细化工有限公司于20世纪90年代初从美国阿石兰石油公司引进年产200t通用级沥青基碳纤维生产线，1995年已投产，同时还引进了年产45t活性碳纤维的生产装置。 3，聚丙烯腈（PAN）基碳纤维 PAN基碳纤维的炭化收率比粘胶纤维高，可达45％以上，而且因为生产流程，溶剂回收，三废处理等方面都比粘胶纤维简单，成本低，原料来源丰富，加上聚丙烯腈基碳纤维的力学性能，尤其是抗拉强度，抗拉模量等为三种碳纤维之首。所以是目前应用领域最广，产量也最大的一种碳纤维。PAN基碳纤维生产的流程图如图1所示。
地址：上海市杨浦区控江路1977号603室 邮编：200092 碳纤维制品原材料说明 韩国SK 碳纤维预浸布相关性能参数： 我公司制作各类碳纤维制品，材料全部为韩国SK 进口碳纤维预浸布，单向布规格为24ton （可抗24吨拉力）的 USN 系列，一般比较常用的规格为USN150A 、USN100A 等（性价比最高）；编织布规格为WSN1K 、WSN3K ，表面分别为1K 或3K 方格纹路。SK 碳布的生产原丝为日本三菱碳丝，其抗拉强度、抗蠕变、耐磨损、抗化学腐蚀等性质均远远优于其他同规格产品。 如您对产品有任何疑问，请随时与我司联系。 SK 碳纤维预浸布的具体性能参数如下表所示： Grade 型号 Thickness （mm ） 厚度 Fiber Areal Weight （g/m 2） 纤维克重 Resin Content （%） 树脂含量 Total Weight （g/m 2） 总克重 USN030A 0.037 30 45 55 USN050A 0.062 55 40 92 USN075A 0.081 75 38 121 USN100A 0.103 100 36 156 USN125A 0.129 125 36 195 USN150A 0.155 150 36 234 USN175A 0.181 175 36 273 USN200A 0.207 200 36 313 USN250A 0.258 250 36 391
地址：上海市杨浦区控江路1977号603室 邮编：200092 USN100B 0.098 100 33 149 USN125B 0.122 125 33 187 USN150B 0.146 150 33 224 USN175B 0.171 175 33 261 USN200B 0.195 200 33 299 USN250B 0.244 250 33 373 USN100C 0.092 100 30 143 USN125C 0.115 125 30 179 USN150C 0.138 150 30 214 USN175C 0.161 175 30 250 USN200C 0.184 200 30 286 USN250C 0.231 250 30 357 WSN3K 0.227 198 41 336 Remarks 摘要 Tensile Strength 弹性强度：450kgf/mm 2 Tensile Modulus 弹性模量：24×103kgf/mm 2 Fiber Density 纤维密度：1.77g/cm 2 Resin Density 树脂密度：1.2g/cm 2 备注 1、表中加粗部分为常用型号，性价比最高； 2、USN 系列碳布的力学参数一致，不同型号之间区别的只是碳布本身的薄厚、 树脂含量等等，与制品成品本身的品质无关； 3、其中，WSN3K 为编织布，成品体现为表面3K 方格纹路，用于对外观要求 较高的碳纤维制品。
中国碳纤维产业调研报告 目录 目录............................................................................................................................ I 第1章碳纤维介绍................................................................................................. - 1 - 1.1 国外碳纤维产业发展概况......................................................................... - 1 - 1.2 碳纤维的物理性能..................................................................................... - 2 - 1.3 碳纤维的生产工艺..................................................................................... - 2 - 1.4 碳纤维的产品形式..................................................................................... - 3 - 1.4.1 碳纤维编织材料............................................................................... - 3 - 1.4.2 碳纤维增强复合材料....................................................................... - 4 - 1.5碳纤维技术进展及发展趋势...................................................................... - 5 - 1.5.1 技术进展........................................................................................... - 5 - 1.5.2 最新碳纤维技术动向....................................................................... - 6 - 1.5.3 发展趋势........................................................................................... - 7 - 第2章世界碳纤维供需分析................................................................................. - 8 - 2.1 世界碳纤维生产能力................................................................................. - 8 - 2.1.1 世界小丝束碳纤维生产能力........................................................... - 9 - 2.1.2 世界大丝束碳纤维生产能力......................................................... - 10 - 2.1.3 世界碳纤维生产能力主要企业分布............................................. - 11 - 2.1.4 世界碳纤维生产能力按地区分布................................................. - 17 - 2.2 世界碳纤维消费状况及结构................................................................... - 17 - 2.3 世界碳纤维需求分析............................................................................... - 20 - 2.4 碳纤维生产分析....................................................................................... - 24 - 2.5 重点应用领域状况分析........................................................................... - 26 - 2.5.1 航天航空......................................................................................... - 27 - 2.5.2 体育休闲用品................................................................................. - 30 - 2.5.3 汽车工业......................................................................................... - 31 - 2.5.4 一般工业应用................................................................................. - 32 - 第3章中国碳纤维行业分析.. (1) 3.1 中国PAN基碳纤维生产现状及趋势 (1) 3.1.1 中国PAN基碳纤维生产状况 (1) 3.1.2 中国碳纤维行业发展趋势 (3)