Препрег из углеродного волокна — это композитный материал, изготовленный из армирующих материалов (пряжа из углеродного волокна, эпоксидная смола, разделительная бумага) посредством нанесения покрытия, горячего прессования, охлаждения, ламинирования, намотки и других процессов. Препрег из углеродного волокна — это высокопроизводительный композитный материал, широко используемый в таких высокотехнологичных областях, как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, ветроэнергетика и спортивное оборудование.
Структура композиции
Армирующий материал: углеродное волокно
Высокая прочность и высокий модуль упругости: углеродное волокно обладает очень высокой прочностью на разрыв и жесткостью, обычно в 5–10 раз прочнее стали, но при этом гораздо легче.
Отличная термостойкость: может сохранять стабильную производительность в условиях высоких температур.
Коррозионная стойкость: не подвержен коррозии под воздействием химикатов. Коррозионная стойкость: не подвержен коррозии под воздействием химикатов.
Материал матрицы: смола
Термореактивная смола: Например, эпоксидная смола обладает хорошей термостойкостью и адгезией.
Термопластичная смола: например, ПЭЭК или ПФС, обладающая более высокой гибкостью обработки и ударопрочностью.
| Тип |
пряжа |
Плетение |
Сухой вес (г/м²) |
Содержание смолы (%) |
Общий вес (г/м²) |
Толщина (мм) |
Ширина (мм) |
| Варп |
Уток |
| SH-CF1120 |
1К |
1К |
Простой |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| SH-CF1120 |
1К |
1К |
Твил |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| SH-CF3200 |
3К |
3К |
Простой |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| SH-CF3200 |
3К |
3К |
Твил |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| SH-CF3240 |
3К |
3К |
Пятно |
240 |
40 |
405 |
0.30 |
1000 |
| SH-CF6320 |
6К |
6К |
Простой |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| SH-CF6320 |
6К |
6К |
Твил |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| SH-CF6400 |
6К |
6К |
Пятно |
400 |
40 |
665 |
0,40 |
1000 |
SH-CF12400
|
12К |
12К |
Простой |
400 |
40 |
670 |
0,50 |
1000 |
SH-CF12800
|
12К |
12К |
Твил |
480 |
40 |
800 |
0,55 |
1000 |
Процесс производства
Укладка волокна: Располагайте углеродные волокна в определенном направлении (однонаправленное полотно) или переплетайте их в ткани (полотно, саржа, атлас и т. д.).
Покрытие из смолы: Равномерно нанесите необходимое количество смоляной матрицы на поверхность ткани из углеродного волокна.
Контролируйте количество клея: строго контролируйте содержание смолы с помощью оборудования для горячего прессования или нанесения покрытий, обычно оно составляет 30%-50%.
Полутвердая обработка: препреговая ткань подвергается термической обработке перед отверждением смолы для образования «стадии B» (полуотвержденного состояния) для облегчения последующего формования.
Основная классификация
По пряже из углеродного волокна:
1. Ткань из углеродного волокна на основе ПАН (более 90% тканей из углеродного волокна на рынке — это ткань именно такого типа).
2. Ткань из углеродного волокна на основе вискозы.
3. Ткань из углеродного волокна на основе битума.
Согласно спецификациям углеродного волокна:
Ткань из углеродного волокна 1К.
Ткань из углеродного волокна 3К.
Ткань из углеродного волокна 6К.
Ткань из углеродного волокна 12К.
Ткань из углеродного волокна 24К и выше.
По степени карбонизации углеродного волокна:
1. Графитированная углеродная волокнистая ткань, выдерживающая высокие температуры 2000-3000 градусов.
2. Ткань из углеродного волокна, которая выдерживает высокие температуры около 1000 градусов.
3. Предварительно окисленная ткань из углеродного волокна, которая выдерживает высокие температуры 200-300 градусов.
По способу плетения:
1. Сухой препрег.
2. Мокрый препрег.
3. Однонаправленный препрег.
4. Препреговая лента.
5. Отсутствие поддерживающей ткани.
6. С поддерживающей тканью и т.п.
Эксплуатационные характеристики
Легкий: Плотность составляет всего 1/5 от плотности стали, что подходит для случаев, когда важен вес.
Высокая прочность и жесткость: отличная несущая способность.
Превосходная усталостная прочность: способны выдерживать длительные повторяющиеся нагрузки без разрушения.
Хорошая формуемость: могут быть сформированы в различные сложные структуры в форме.
Низкий коэффициент теплового расширения: стабильная работа в условиях экстремальных перепадов температур
Области применения
1. Авиация и космонавтика: фюзеляж, руль направления, корпус ракетного двигателя, диффузор ракеты, солнечные панели и т. д.
2. Спортивное оборудование: легкие и прочные изделия, такие как автозапчасти, детали для мотоциклов, удочки, бейсбольные биты, лыжи, катера, ракетки для бадминтона, высококачественные багажники для велосипедов, теннисные ракетки, лыжи и т. д.
3. Промышленность: детали двигателей, материалы для армирования бетонных конструкций, лопасти вентиляторов, трансмиссионные валы и электрические компоненты.
4. Пожаротушение: подходит для производства специальной огнестойкой одежды для войск, пожарных, сталелитейных заводов и т. д.
