复合材料制备技术讲义3-预浸料

prepreg参数摘要：1.概述prepreg材料的概念和应用领域2.介绍prepreg材料的制备过程及其关键参数3.分析prepreg材料在不同行业中的具体应用4.讨论prepreg材料的发展趋势和前景5.总结prepreg材料的优势和局限性正文：一、概述prepreg材料的概念和应用领域prepreg（预浸料）是一种由高性能树脂和增强材料（如碳纤维、玻璃纤维等）经过特定工艺制备而成的复合材料半成品。

它具有优异的力学性能、耐热性和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、交通运输、新能源、电子等领域。

二、介绍prepreg材料的制备过程及其关键参数1.制备过程prepreg材料的制备过程主要包括以下几个步骤：（1）原材料选择：根据应用需求选择合适的树脂和增强材料；（2）材料预处理：对树脂和增强材料进行表面处理，提高其相容性；（3）混合与搅拌：将处理后的树脂和增强材料混合均匀，并进行搅拌；（4）涂层与固化：将混合好的物料涂布在模具上，通过加热、加压等方式使其固化；（5）裁剪与包装：将固化后的复合材料裁剪成所需尺寸，并进行包装。

2.关键参数（1）树脂含量：树脂含量对prepreg材料的力学性能和工艺性能有很大影响；（2）增强材料类型：不同类型的增强材料对prepreg材料的性能具有显著差异；（3）固化条件：固化条件直接关系到prepreg材料的结构和性能；（4）加工方式：加工方式会影响prepreg材料的表面质量和尺寸稳定性。

三、分析prepreg材料在不同行业中的具体应用1.航空航天领域：prepreg材料在航空航天领域主要用于制造飞机、导弹等部件，如机身、机翼、尾翼等；2.交通运输领域：prepreg材料在汽车、高铁等领域应用广泛，如车身、底盘、传动系统等部件；3.新能源领域：prepreg材料在新能源领域主要用于制造风力发电机叶片、电动汽车电池盒等；4.电子领域：prepreg材料在电子产品中具有广泛应用，如散热器、电磁屏蔽材料等。

中温固化热熔胶膜法制备环氧树脂预浸料及其复合材料树脂基复合材料由于具有质轻、比强度和比模量高、耐疲劳和减震性好等优点，其应用部件已由次承力结构件日趋发展到主承力结构件，且应用面逐步扩大[1～5]。

碳纤维或玻璃纤维增强的环氧树脂基复合材料具有质轻、强度高、模量高、热线胀系数小、耐老化和耐腐蚀等优点，在绝缘电子产业、汽车工业、军械装备以及航空航天等领域得到广泛应用[6～8]。

环氧树脂基复合材料构件大多是由预浸料通过铺迭固化方式制备而成，主要分为湿法和干法制备[9，10]。

相比湿法成型而言，干法（热熔法）成型优点是可以精确控制预浸料树脂含量、胶膜质量也较优异，也可对树脂体系凝胶时间以及黏度进行随时监测等，且不采用有机溶剂，对人体及周边环境的危害小；同时，复合材料制品表面平整光滑、孔隙率低。

按照预浸料的固化温度，其工艺可分成低温、中温及高温固化[11，12]。

相比低温固化，中温固化具有快速固化、使用温度高和耐热性相对好等优点；相比高温固化，中温固化成型温度低，制件内应力小，尺寸稳定性更佳和冲击强度更高。

然而，目前用于中温固化的适用于干法制备预浸料的环氧树脂尚存脆性大、耐热性偏低等问题。

因此本文以双酚A型环氧树脂为基体，3， 3"-二乙基-4，4"-二氨基二苯甲烷（DEDDM）为固化剂，端羟基芳香族热塑性树脂为增韧剂，优化环氧树脂/固化剂/增韧剂配方体系和调控制备工艺参数，研制具有优异综合性能满足中温固化干法制备预浸料的环氧树脂体系，并以玻璃纤维为增强体制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料。

1 实验部分1.1 主要原料双酚A型环氧树脂（CYD-128），上海树脂有限公司；端羟基芳香族热塑性树脂，徐州工程塑料厂；二氨基二苯基甲烷（DDM），萨恩化学技术（上海）有限公司；3， 3"-二乙基-4， 4"-二氨基二苯甲烷（DEDDM），江阴惠丰合成材料有限公司。

1.2 试样制备1.2.1 环氧浇注体的制备取一定量环氧树脂，在一定温度下加入一定比例的增韧剂反应2 h，再将DDM或DEDDM加入到上述混合物中（胺值与环氧值等当量），搅拌均匀后倒入模具，再放入真空干燥箱中，抽真空30 min，按140 ℃/3 h工艺固化，冷却至室温开模。

预浸料让你的DIY变得更加省心
随着时代的进步和人们对生活质量的不断追求，市面上的DIY家
居材料变得越来越多样化和丰富。

而其中，预浸料作为一种新型材料，成为了许多DIY爱好者的首选。

那么，什么是预浸料呢？预浸料是一种将树脂与增强材料事先混
合后制成的复合材料，其制备工艺和材料成分都比较简单。

首先，将
树脂和固化剂按照一定比例混合均匀，再加入增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）进行搅拌和预浸润，待材料表面的气泡飞去后，将其晾干，并在一定的温度和时间下进行固化处理即可。

那么，预浸料又有哪些优势呢？首先，它的制备过程简单，而且
操作便捷，可以满足DIY家居爱好者对于材料耐用性、强度、刚度和
耐腐蚀性的要求。

其次，它具有良好的加工性能，可以进行轮廓加工、成型加工、粘接等多种加工方式，大大方便了DIY家居材料的制作。

使用预浸料时，我们需要注意一些细节。

首先，需要注意对树脂
固化剂的配比，否则可能会导致材料的性能下降。

其次，需要在加工
之前进行充分测试，确保材料的强度和刚度符合使用要求。

最后，需
要注意做好个人防护工作，如戴手套、口罩等，避免对人体产生不良
影响。

总体来说，预浸料是一种性能优异、制作方便的新型材料，它的使用可以大大提高DIY家居的制作效率和质量，并成为您美化家居的得力助手。

复合材料热压罐技术原理
复合材料热压罐技术是一种先进的复合材料成型工艺，主要应用于航空、航天、电子、兵器等领域。

该技术通过真空袋封装和热压罐设备，实现复合材料制件的均匀温度和压力分布，从而制备出表面质量和内部质量高、形状复杂、面积巨大的复合材料制件。

其技术原理如下：
1. 预浸料准备：预浸料是将增强纤维（如碳纤维、玻璃纤维等）与树脂基体（如环氧树脂、酚醛树脂等）混合后，经过一定的工艺处理制成的。

预浸料的质量直接影响到最终复合材料制件的质量。

2. 铺层设计：根据复合材料制件的结构和性能要求，设计合适的铺层顺序和厚度。

铺层设计对于制件的强度、刚度和疲劳性能等具有重要影响。

3. 真空袋封装：将预浸料按照设计的铺层顺序铺设在模具上，然后用真空袋将其密封。

真空袋可以有效地防止空气和水蒸气进入复合材料制件，确保制件的密实性和均匀性。

4. 热压罐设备升温、加压：将封装好的模具放置在热压罐中，热压罐设备会按照设定的升温速率对模具进行加热，同时施加压力。

这样可以使预浸料中的树脂基体发生固化反应，形成复合材料制件。

5. 保温、降温：在达到一定的温度和压力后，保持一段时间以使树脂充分固化。

随后，热压罐设备会按照设定的降温速率将模具冷却至室温。

6. 卸压、脱模：待模具冷却至室温后，卸除压力，然后脱模得
到复合材料制件。

总之，复合材料热压罐技术原理主要是通过控制温度、压力和时间等参数，实现树脂基体的固化反应，从而制备出具有高性能的复合材料制件。

预浸料质量要求、使用特点及生产工艺/news/detail_31104_1.html热固性树脂基体预浸料方法是目前比较成熟的一种工艺。

热固性树脂基体预浸料目前主要分为两种工艺：溶液浸渍法和热熔法。

热熔法愈来愈普及。

国外对热熔法生产则实现了工艺过程的自动监控，在制模阶段使用计算机控制胶膜厚度，从而确保了树脂含量的均匀度。

碳纤维织物预浸料预浸料是在严格控制的条件下用树脂基体浸渍连续纤维或织物制成的树脂基体与增强体的组合物，是制造复合材料的中间材料，可直接用以制造各种复合材料构件。

一．预浸料质量要求预浸料是复合材料性能的基础，其质量优劣直接关系到复合材料的质量，复合材料成型时的工艺性能和力学性能取决于预浸料的性能。

因此，预浸料对复合材料的应用和发展具有重要意义。

一般对预浸料的基本要求如下：1.树脂基体和增强体要匹配：增强体表面经过处理和树脂要基本相容，这样复合材料才可能具有优良的层间强度。

2. 具有适当的黏性和铺覆性：黏性也不宜太大，以便铺层有误时，可以分开重新进行铺贴，而又无损预浸料。

另一方面，黏性也不能太小，如果黏性太小，在工作温度下，两块预浸料则无法粘贴在一起，因此无法服帖地粘贴在模具上，去掉外力后就会反弹，从模具脱开。

3. 树脂含量偏差应尽可能低：至少应控制在±3%以内，以保证复合材料纤维体积含量和力学性能的稳定性。

尤其是非吸胶预浸料，树脂含量偏差最好能控制在±1%以内。

4. 挥发分含量尽可能小：一般控制在2%以内，旨在降低复合材料中的孔隙含量，以提高复合材料的力学性能。

主要承力构件预浸料的挥发分含量要求控制在0.8%以内。

5.贮存寿命要长：通常要求室温下的黏性储存期大于1个月，-18摄氏度下大于6个月，旨在满足复合材料铺贴工艺和力学性能要求。

6. 固化成型时有较宽的加压带：即在较宽的温度范围内加压，均可获得期望的复合材料构件，而对性能则无明显影响。

7. 具有适宜的流动度：层合件用预浸料的树脂流动度可适当大一些，以便树脂均匀分布并浸透增强材料；夹层结构面板用预浸料的树脂流动应比较小，以使面板和芯材能牢固地结合在一起。

预浸料模压成型工艺预浸料模压成型工艺（RTM）是一种常用于复合材料制造的生产工艺，通常应用于制造高性能的复合材料零部件。

这种工艺结合了预浸料技术和模压工艺，能够实现复杂形状的零部件制造，同时确保材料的均匀性和强度。

在RTM工艺中，首先需要准备预浸料。

预浸料是指预先浸渍了树脂的纤维增强材料，通常使用碳纤维、玻璃纤维等作为增强材料，再将其浸渍在树脂中。

这种预浸料在搅拌和真空处理之后，可用于模压成型。

预浸料的质量和性能对成品的质量至关重要，因此制备过程需严格控制，以确保材料的均匀性和一致性。

在实际生产中，RTM工艺通常分为几个步骤。

首先，将预浸料放置在放置在模具中，并施加压力以确保材料填充模具。

随后，将模具置入加热压力机中，树脂在高温和高压的环境下固化。

在固化过程中，树脂会流动并填充整个模具空间，确保最终成品的均匀性。

RTM工艺具有许多优势。

首先，由于预浸料预先浸渍了树脂，因此可以精确控制树脂含量，从而确保成品的性能。

其次，RTM工艺适用于大批量生产，能够快速且有效地制造复合材料零部件。

此外，由于模具可以被重复使用，因此RTM工艺也具有较低的模具成本。

但与此同时，RTM工艺也存在一些挑战。

例如，由于需要加热和加压，工艺周期较长，生产效率不如其他成型工艺。

此外，对于复杂形状的零部件，可能需要设计复杂的模具，增加了制造成本和复杂性。

因此，在选择制造工艺时，需要综合考虑产品要求、成本和生产效率等因素。

总的来说，预浸料模压成型工艺是一种广泛应用于复合材料制造领域的高性能成型工艺，能够实现复杂形状零部件的制造，同时确保产品的质量和性能。

随着材料和工艺的不断进步，预浸料模压成型工艺将在未来得到更广泛的应用，并为复合材料制造带来更多可能性。

1。

预浸料与热压罐成型工艺技术预浸料是一种复合材料的制备工艺，其制备过程为先将纤维或者纱线浸入树脂中进行预浸涂层，然后再将这些涂层过的纤维或纱线层层叠加，再通过一定的加工工艺进行固化和成型，从而得到具有一定性能和形状的复合材料制品。

热压罐成型工艺是指将预制的纤维增强复合材料层层叠加后，再放入热压罐中进行加热和加压，使其固化成型的一种加工工艺。

具体操作流程为：首先将预制好的复合材料层层叠加，然后放入热压罐中，施加一定的压力和温度，使得树脂能够固化，同时纤维增强材料能够紧密结合成型。

通常情况下，这个过程需要在高温高压的条件下进行，以确保复合材料的性能和质量。

预浸料和热压罐成型工艺的优点在于可以生产出性能良好、形状复杂的复合材料制品。

此外，这种工艺还能够提高材料的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能，使得其在航空航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。

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预浸料使用方法
预浸料是一种新型的材料，它是一种预先浸渍了树脂的纤维材料。

预浸料的使用方法非常简单，只需要将其放入模具中，然后进行加热和压缩，就可以制成各种形状的复合材料。

预浸料的使用方法有以下几个步骤：
第一步，准备模具。

根据需要制作的复合材料的形状和尺寸，选择合适的模具，并将其清洁干净。

第二步，准备预浸料。

将预浸料从包装中取出，按照需要的尺寸和形状进行切割和排列。

注意，预浸料在切割和排列时应该避免过度拉伸和扭曲，以免影响其性能。

第三步，将预浸料放入模具中。

将预浸料放入模具中，并按照需要的厚度和密度进行排列。

注意，预浸料在放入模具中时应该避免过度挤压和变形，以免影响其性能。

第四步，进行加热和压缩。

将模具放入加热压力机中，进行加热和压缩。

加热温度和压力应该根据预浸料的性质和需要制作的复合材料的要求进行调整。

第五步，取出复合材料。

待复合材料冷却后，将其从模具中取出，并进行后续的加工和处理。

预浸料是一种非常方便和易于使用的材料，它可以用于制作各种形
状和尺寸的复合材料。

只需要按照上述步骤进行操作，就可以轻松地制作出高质量的复合材料。