碳纖維具有強(qiáng)度高、密度小的優(yōu)點(diǎn)，其強(qiáng)度能達(dá)到鋼材的6到12倍，密度卻不到鋼的1/4。碳纖維預(yù)浸料兼具紡織纖維的柔軟性和可塑性，能根據(jù)模具的形狀做出各種產(chǎn)品，并且它不是金屬材料，耐腐蝕性，使用壽命長。

熱固性碳纖維預(yù)浸料的優(yōu)勢(shì)：

①力學(xué)性能好；

②產(chǎn)品缺陷少；

③精確控制纖維體積含量；

④性能和加工特性一致性好；

⑤優(yōu)化的性能/重量比。

單向預(yù)浸料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)            織物預(yù)浸料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

熱固性碳纖維預(yù)浸料制備工藝包括碳纖維處理、樹脂制備、預(yù)浸工序、輥壓工序以及樹脂固化。其中預(yù)浸和輥壓工序最為關(guān)鍵。

浸漬工藝：

浸漬工藝是將碳纖維與樹脂混合，使樹脂充分浸潤碳纖維的過程。常用的浸漬工藝有溶液浸漬法、熱熔浸漬法和粉末浸漬法等。

1) 溶液浸漬法

溶液浸漬法( Solution Impregnation Technique) 是選擇一種合適的溶劑，也可以是幾種溶劑配成的混合溶劑，將樹脂完全溶解，制得低粘度的溶液，并以此浸漬纖維，然后將溶劑揮發(fā)制得預(yù)浸料。這種方法可以很好的浸漬纖維，但也存在不足：一是溶劑的蒸發(fā)和回收費(fèi)用昂貴，且有環(huán)境污染問題；如果溶劑清除不完全，在復(fù)合材料中會(huì)形成氣泡和孔隙，影響制品的性能；二是可以采用這種預(yù)浸料的復(fù)合材料在使用中的耐溶劑性會(huì)受到影響。

2) 熱熔浸漬法

熱熔浸漬法( Melt Impregnation Technique）是將樹脂加熱至熔融狀態(tài)，然后將碳纖維通過熔融的樹脂，使樹脂充分浸潤碳纖維，最后將浸漬后的碳纖維冷卻，得到預(yù)浸料。與溶液浸漬法相比較，熔融浸漬法由于工藝過程無溶劑，減少了環(huán)境污染，節(jié)省了材料，預(yù)浸料樹脂含量控制精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。熱熔浸漬法缺點(diǎn)是設(shè)備投資大、工藝控制難度高。

3) 粉末浸漬法

粉末浸漬法( Powder Impregnation Technique )是將樹脂粉末與碳纖維混合，通過加熱、加壓等方式使樹脂粉末熔化，浸潤碳纖維，得到預(yù)浸料。粉末浸漬法的優(yōu)點(diǎn)是無溶劑污染、工藝簡(jiǎn)單，適用于小批量生產(chǎn)；缺點(diǎn)是樹脂粉末的分散性較差，可能會(huì)影響預(yù)浸料的性能。

上述方法擁有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，每一種材料具體適用哪種方法要根據(jù)實(shí)際情況確定。目前使用較多的方法是先將熱固性樹脂熔化后涂覆在離心膜上，制作成半固化片，然后與碳纖維復(fù)合，再輥壓至需要的厚度。

輥壓工藝：

輥壓工藝是將浸漬后的碳纖維通過一系列的輥壓設(shè)備，使樹脂均勻分布在碳纖維之間，形成具有一定厚度和均勻性的預(yù)浸料。輥壓工藝的參數(shù)包括輥壓壓力、輥壓速度、輥壓溫度等，這些參數(shù)的選擇需要根據(jù)碳纖維和樹脂的性能、預(yù)浸料的厚度和均勻性要求等因素進(jìn)行調(diào)整。

預(yù)浸料的輥壓采用加熱鋼輥對(duì)壓的方式，加熱輥使用上海聯(lián)凈生產(chǎn)的電磁感應(yīng)加熱輥，能實(shí)現(xiàn)在工作狀態(tài)下始終保持在0.005mm以內(nèi)的機(jī)械精度和±1℃以內(nèi)的溫度精度，從而確保最終預(yù)浸料厚度的一致性良好。