上海固纤_SK碳纤维预浸布相关参数

⼀⽂全⾯了解碳纤维预浸料东丽2017年初针对航空航天市场推出号称世界上性能最好的新⼀代碳纤维预浸料，其拉伸强度和抗冲击性能⽐上⼀代产品均提升了30%。

该产品解决了长久以来⾼模量和⾼韧性不可得兼的技术难题，可以耐受温度极值（极⾼温和极低温），充分迎合了航空航天应⽤的技术需求和市场期待，在上述领域或将⼤有作为。

那么碳纤维预浸料究竟为何⽅神圣，待⼩编为⼤家慢慢道来。

•什么是碳纤维预浸料•碳纤维预浸料⽣产⼯艺•碳纤维预浸料国内外发展现状•碳纤维预浸料未来发展趋势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。

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。

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。

碳纤维预浸布固化工艺
碳纤维预浸布固化工艺是一种将碳纤维预浸料（即已经浸渍过树脂的碳纤维布）在一定温度和压力下进行固化的过程。

碳纤维预浸布通常是由树脂（如环氧树脂）浸渍过的碳纤维布。

在固化工艺中，首先碳纤维预浸布会被放置在合适的模具或工具上，然后加热至预定的固化温度。

同时，一定的压力也会施加在碳纤维预浸布上，以保持其形状和高强度。

在固化的过程中，树脂会发生热固化反应，即通过热作用使树脂分子链之间产生交联作用，形成三维网络结构。

这种反应使树脂从液态变为固态，并将碳纤维牢固地束缚在一起。

同时，固化过程中的温度和压力可以提高构件的密实性和力学性能。

碳纤维预浸布固化工艺具有以下优点：
1. 可实现高强度、高刚度和轻量化的碳纤维复合材料制造。

2. 预浸布中的树脂已经均匀浸渍，可以减少操作环节和现场污染。

3. 工艺控制精度高，可以生产复杂形状的构件。

4. 固化过程中的温度和压力可以调节，以满足不同要求的碳纤维复合材料制造。

然而，碳纤维预浸布固化工艺也存在一些挑战，如固化过程中产生的热应力和残余应力可能导致构件变形和裂纹的形成。

此外，碳纤维预浸布的存储寿命相对较短，需要在一定的时间内使用。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的固化工艺和材料。

碳纤维预浸料制作方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳纤维预浸料是一种常用的复合材料，在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。

碳纤维预浸料的质量和性能对最终制品的质量和性能起着至关重要的作用。

今天我们就来介绍一下碳纤维预浸料的制作方法。

碳纤维预浸料的制作主要包括：树脂、碳纤维布、固化剂、界面处理剂等材料的选取和搅拌、固化工艺的确定等步骤。

选取适当的树脂。

目前常用的树脂有环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂等。

各种树脂的性能各有不同，可以根据需要选择合适的树脂。

接下来是选择适当的碳纤维布。

碳纤维布的密度、纤维间的排列方式等都会对最终碳纤维预浸料的性能产生影响。

一般来说，碳纤维布的密度越高，强度越大。

碳纤维布的纤维排列方式也需要考虑到最终制品的使用要求。

然后是固化剂的选择。

固化剂是起到固化树脂的作用的化学品，也会对最终碳纤维预浸料的性能产生重要影响。

不同的固化剂具有不同的固化速度、固化温度等，制作时需要根据具体情况选择合适的固化剂。

还需要添加界面处理剂。

界面处理剂主要是用来增强碳纤维和树脂间的粘接力，减少界面应力，提高碳纤维预浸料的性能。

通常界面处理剂可以分为物理吸附界面活性剂和共价键界面活性剂，根据具体情况选择合适的界面处理剂。

在选取了适当的材料后，就需要进行搅拌和混合。

搅拌的目的是将树脂、碳纤维和固化剂等材料均匀混合，确保每个部分的配比准确。

搅拌的时间和速度也需要掌握好，以免造成过度混合或不充分混合的情况。

混合完成后，就可以进行浸渍了。

浸渍就是将碳纤维布浸泡在搅拌好的树脂混合物中，确保碳纤维均匀覆盖树脂。

浸渍的时间也很重要，应根据具体情况调整，以保证碳纤维和树脂的充分浸透。

浸渍完成后，需要进行固化。

固化的温度、时间也需要根据具体情况确定，以保证碳纤维预浸料的性能。

在固化的过程中，需要注意控制温度和湿度，避免出现不均匀固化的情况。

可以根据需要进行加工和表面处理。

加工可以包括切割、成型和打磨等步骤，以获得符合要求的形状和尺寸。

碳纤维预浸布生产工艺流程## Carbon Fiber Prepreg Production Process ##。

The production of carbon fiber prepreg involves several key steps, each of which plays a crucial role in ensuring the material's high performance and quality. Here's a detailed overview of the carbon fiber prepreg production process:1. Carbon Fiber Production: The process begins with the production of carbon fibers, the primary component of carbon fiber prepreg. Carbon fibers are typically produced from a precursor material, such as polyacrylonitrile (PAN), through a series of steps involving oxidation, carbonization, and graphitization. These processes resultin the formation of long, thin, and highly crystalline carbon fibers with exceptional strength and stiffness.2. Sizing and Treatment: After the carbon fibers are produced, they undergo sizing and treatment to enhancetheir properties and compatibility with the resin matrix. Sizing involves applying a thin layer of a sizing agent, usually an epoxy-based resin, onto the carbon fibers. This treatment improves the fiber-resin adhesion, promotes wetting and impregnation during the prepregging process, and protects the fibers from damage.3. Prepregging: The prepregging process involves impregnating the carbon fibers with a resin matrix to create the prepreg material. The resin matrix is typically a thermosetting polymer, such as epoxy, phenolic, or polyimide, which provides the prepreg with its structural integrity and mechanical properties. The impregnation is typically achieved by passing the carbon fibers through a resin bath or by using a roller or vacuum infusion technique. The prepregging process ensures that the resin is evenly distributed throughout the carbon fibers, resulting in a consolidated and homogeneous material.4. Curing: After the prepreg is formed, it undergoes a curing process to crosslink the resin matrix and fully develop the desired properties of the material. Curinginvolves heating the prepreg to a specific temperature and holding it there for a predetermined duration. During curing, the resin undergoes a chemical reaction, forming a rigid and thermoset network that binds the carbon fibers together. The curing process significantly influences the mechanical strength, thermal stability, and chemical resistance of the prepreg.5. Quality Control and Inspection: Throughout the production process, rigorous quality control and inspection measures are implemented to ensure the prepreg meets the required specifications. These measures involve testing the prepreg's properties, such as fiber content, resin content, mechanical strength, and thermal stability. The results of these tests help ensure that the prepreg meets the desired performance parameters and is suitable for downstream composite fabrication processes.## 碳纤维预浸布生产工艺流程 ##。

技术干货·一文详细了解碳纤维预浸料的典型特性及加工工艺（典藏版）1碳纤维预浸料1.1 碳纤维预浸料碳纤维预浸料是指连续碳纤维、碳纤维织物或短切碳纤维在一定工艺条件下经过树脂基体浸渍形成的碳纤维/树脂基体的混合体，它是制造先进复合材料结构件的一种主要材料方式。

作为一种纤维增强树脂基材料，碳纤维预浸料在高温加压条件下可以固化成型，从而得到高强质轻的复合材料结构件。

复合材料几种主要成型技术如图1所示，而预浸料依靠其优异性能成为复合材料主流材料之一。

图1 复合材料主要成型技术图2显示了复合材料与传统金属、混凝土、木材等材料的性能对比，复合材料的性能优势体现在：重量轻、强度高、刚度好等；尤其是其轻质高强的优点，使其成为航空、航天、汽车轻量化等青睐的关键材料。

图2 复合材料主要性能优势1.2 为什么使用碳纤维预浸料碳纤维预浸料具有易成型、成本低、纤维含量易控制等优点，而且碳纤维预浸料具有优异的拉伸、刚度、疲劳、耐腐蚀等性能。

因此，碳纤维预浸料获得广泛应用。

在碳纤维预浸料选择上主要取决于两大因素：性能和成本。

预浸料主要优点如下所示：1.3 碳纤维预浸料主要形式碳纤维预浸料主要由碳纤维和树脂基体两大组分组成，按照碳纤维增强方式，碳纤维预浸料可以分为单向增强和多向增强两种，如图3所示。

目前碳纤维预浸料已经在航空航天、工业领域获得广泛应用。

图3 碳纤维预浸料主要形式2碳纤维预浸料中的材料性能2.1 碳纤维碳纤维与其他增强纤维的密度和成本对比如图4所示，碳纤维的密度介于芳纶纤维与玻璃纤维之间，其成本要高于其他传统增强纤维，尤其是高模量碳纤维成本最高。

图4 碳纤维密度、成本与其他增强纤维对比碳纤维与其他增强纤维力学性能对比如图5所示，碳纤维在强度和模量上较之其他增强纤维均具有一定优势。

但是，碳纤维生产成本也是远远高于其他增强纤维。

图5 碳纤维性能与其他增强纤维对比2.2 碳纤维织物按照碳纤维编织方式，碳纤维织物可以分为机织物、针织物和无纺布，其中机织物按照经、纬向纤维交织规律可以分为平纹、斜纹和缎纹，如图6所示。

t700单向布预浸料技术要求
T700单向布预浸料技术要求包括以下几个方面：
1. 基础材料选择：T700单向布预浸料通常基于碳纤维材料，
因此需要选择高质量的碳纤维布作为基础材料。

碳纤维布的纤维都应该是均匀和定向排列的，以确保预浸料的性能和强度。

2. 树脂体系：预浸料通常使用热固性树脂来浸渍碳纤维布。

常见的树脂体系包括环氧树脂和聚酯树脂。

选择合适的树脂体系需要考虑到材料的力学性能、耐温性能和耐腐蚀性能等因素。

3. 树脂含量：预浸料中树脂的含量需控制在合适的范围内，以在保证材料强度的同时，避免过量的树脂导致材料的重量过大。

一般来说，树脂含量控制在30%至40%之间。

4. 定向和层压：在预浸料制备过程中，需要确保碳纤维布的纤维定向一致，并且层压良好。

通过合理的层压方法，可以确保预浸料具有较高的强度和刚度。

5. 贮存和使用条件：T700单向布预浸料需要在适当的温度和
湿度环境中贮存，以保持其性能和质量。

同时，在使用预浸料时，需要合理控制固化温度和时间，以确保材料能够达到预期的力学性能。

总结起来，T700单向布预浸料的技术要求包括选择合适的基
础材料和树脂体系、控制树脂含量、确保纤维定向和良好的层
压、适当的贮存和使用条件等。

这些要求可保证预浸料的质量和性能，从而满足特定工程应用的需求。

碳纤维粘结剂（碳布胶）所属类别：建筑结构胶系列AJ601碳纤维浸渍胶AJ系列碳纤维胶系甲、乙双组分改性环氧类结构胶，有AJ601浸渍胶、AJ602修补找平胶和AJ603底胶组成，是碳纤维加固的专用胶种。

1. 产品特点◇具有粘度低、强度高、浸润性和渗透性好，触变性强、施工性能好等特点◇固化后的胶层物理机械性能和强韧性能优异◇抗老化、耐介质（酸、碱、水）性能好◇常温固化、硬化过程收缩小◇配料比例宽，固化时间根据环境需要可适当调整◇不含挥发性溶剂、安全无毒、施工方便2. 适用范围◇碳纤维浸渍胶主要用于建筑物加固改造过程中构件表面如混凝土、砖、岩石等基材与碳纤维、玻璃纤维及其它纤维类片材的浸渍粘贴。

◇底胶主要用于加固构件表面底层涂抹修补，修补找平胶主要用于加固构件表面缺陷的修补、找平。

3. 技术参数(浸渍胶)外观甲组分：膏状液体推荐比例（重量比）甲:乙=3:1乙组分：膏状液体混合后密度 1.05±0.1g/cm3胶体性能抗拉强度，MPa ≥40 受拉弹性模量，MPa ≥2.5×103 伸长率，％≥1.5抗弯强度，MPa≥50，且不呈脆性(碎裂状)破坏抗压强度，MPa ≥70粘接能力钢－钢拉抻抗剪强度，MPa≥14钢－钢不均匀扯离强度，KN／m≥20与混凝土正拉粘结强度，MPa≥2.5，且混凝土内聚破坏此处空白抗老化性能人工2000h抗湿热老化（钢－钢剪切强度下降率）≤10％固化性能（5-45°C）操作时间，分钟20～90 固化时间，天3～74. 操作流程基层处理→涂刷底胶→修补、找平基层→涂刷面胶→粘贴碳纤维布→涂刮面胶→固化、维护5. 操作要点◇施工环境通风干燥，粘贴面洁净、打磨粗糙彻底，油污的地方用丙酮清洗干净 .◇使用前必须根据环境、温度和工艺条件进行胶的试验调制，以确定最佳配比 .◇为保证甲、乙两组份混合均匀，采用机械搅拌为宜 .◇用底胶和修补胶对混凝土表面进行涂抹和修补处理，须等胶液初凝后才能进行下一道工序 .◇用胶量需保证充足、饱满，使用滚筒刷或光滑滚子等合适工具沿碳纤维布同一方向反复滚压直至胶液渗出表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶液.◇常温胶固化温度不低于5°C，环境温度20-25°C时固化时间不少于3天，环境温度低于10°C 时固化时间不得少于7天，温度在5°C下时，请选用低温固化型碳纤维系列胶 .◇气温偏低时，可采取用红外线灯或碘钨灯湿度加温，以促进固化.6. 包装、运输、储存、安全◇采用铁桶或塑料桶包装，20kg/组，A组份15kg,B组份5kg.◇本品不属有毒、易燃、宜爆危险品，可按一般化学建材运输。

碳纤维布基本知识用途：碳纤维布与结构胶配套使用成为碳纤维复合材料，适用于混凝土结构、木质结构的加固，可有效提高构件的承载力、抗震性能和耐久性。

是处理下列工程问题的优秀备选方案：1、建筑物使用荷载增加；2、工程使用功能改变；3、材料老化；4、混凝土强度等级低于设计值；5、结构裂缝处理；6、恶劣环境服役构件修缮、防护。

其他用途：人造卫星、飞机、火箭、体育用品、工业产品等众多领域。

特点：1、碳纤维抗拉强度高，高于普通钢10-15倍；2、耐酸碱，抗腐蚀，适宜在恶劣环境中服役；与结构胶配合使用，能阻止有害介质浸渗，对部结构起保护作用；3、比重是钢材的23%，基本不增加构件自重，不改变构件截面尺寸；4、可弯曲缠绕成型，对各类曲面、异型构件加固优势更为显著；5、可任意剪裁，易粘贴，施工质量易于保证。

不需大型施工机具，可搭接粘结任意延长，无明火作业，施工工期短。

碳纤维布使用说明碳纤维布均与配套结构胶配合使用,形成高性能复合材料。

碳纤维加固工艺流程：构件表面处理→粘贴面修补找平 (若平整，此步骤可省去)→涂底胶→卸荷(根据实际情况和设计要求，此步骤有时省去)→配置面胶和裁剪碳纤维布→粘贴碳纤维布→固化→检验→维护1.构件表面处理2.粘贴面修补找平(若平整，此步骤可省去)3.配置底胶4.卸荷(根据实际情况和设计要求，此步骤有时省去)5.配置面胶和裁剪碳纤维布6.粘贴碳纤维布7.固化8.检验9.维护碳纤维发展简史1860年，斯旺制作碳丝灯泡1878年，斯旺以棉纱试制碳丝1879年，爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝（持续照明45小时）1882年，碳丝电灯实用化1911年，钨丝电灯实用化1950年，美国Ｗright--Patterson空军基地开始研制黏胶基碳纤维1959年，美国ＵＣＣ公司生产低模量黏胶基碳纤维“Ｔhornel—25”，日本大阪工业试验所的进藤昭男发明了ＰＡＮ基碳纤维1962年，日本碳公司开始生产低模量ＰＡＮ基碳纤维（０.５吨/月）1963年，英国皇家航空研究所（ＲＡＥ）的瓦特和约翰逊成功地打通了制造高性能ＰＡＮ基碳纤维（在热处理时施加力）的技术途径1964年，英国Courtaulds,Morganite和Roii--Roys公司利用ＲＡＥ技术生产ＰＡＮ基碳纤维1965年，日本群马大学的大谷杉郎发明了沥青基碳纤维美国ＵＣＣ公司开始生产高模量黏胶基碳纤维（石墨化过程中牵伸）1970年，日本吴羽化学公司生产沥青基碳纤维（１０吨/月），日本东丽公司与美国ＵＣＣ进行技术合作1971年，日本东丽公司工业规模生产PAN基碳纤维（1吨/月），碳纤维的牌号为T300，石墨纤维为M401972年，美国Hercules公司开始生产PAN基碳纤维日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒1973年，日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤维（0.5吨/月）日本东丽公司扩产5吨/月1974年,碳纤维钓竿、高尔夫球棒迅速发展日本东丽公司扩产13吨/月1975年,碳纤维网球拍商品化美国UCC公司公布利用中间相沥青制造高模量沥青基碳纤维“Thornel—P” 美国UCC的高性能沥青基碳纤维商品化1976年,东邦人造丝公司与美国塞兰尼斯进行技术合作住友化学与美国赫格里斯（Hercules）成立联合公司1979年,日本碳公司与旭化成工业公司成立碳纤维公司1980年,美国波音公司提出需求高强度、大伸长的碳纤维1981年,台塑设立碳纤研究中心，日本三菱人造丝公司与美国Hitco公司进行技术合作1984年,台塑与美国Hitco公司进行技术合作，日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T8001986年,日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T10001989年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M601992年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M70J,氏摸量高达690GPa 碳纤维生产技术路线及应用领域按原料体系的不同，碳纤维主要分为：黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。

碳纤维预浸布的生产工艺
碳纤维预浸布是在经过高压高温技术将环氧树脂复合在碳纤维上。

由碳纤维纱、环氧树脂、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称为碳纤维预浸料，又名碳纤维预浸布。

之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故。

碳纤维（carbon fiber），顾名思义，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

与传统的玻璃纤维（GF）相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维（KF-49）相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。

有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中，时间已过去30多年，它至今仍保持纤维形态。