碳纤维织物预浸料是一种高性能复合材料,广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。为了保证碳纤维织物预浸料的质量,其生产工艺需严格控制。本文将详细介绍碳纤维织物预浸料的质量要求及生产工艺。
一、碳纤维织物预浸料的质量要求
1. 树脂基体和增强体要匹配
碳纤维织物预浸料中的树脂基体与增强体(即碳纤维织物)必须具有良好的相容性。增强体表面应经过适当的处理,以确保与树脂基体之间的黏附性。这样才能确保复合材料具有优良的层间强度。

2. 具有适当的黏性和铺覆性
预浸料应具有一定的黏性,以便在铺层过程中能够紧密贴合。然而,黏性也不宜过大,以免在铺层有误时无法分开重新进行铺贴。此外,预浸料还应具有良好的铺覆性,以便在模具上顺利铺设,形成均匀的复合材料层。
3. 树脂含量偏差应尽可能低
树脂含量是影响碳纤维织物预浸料性能的关键因素。树脂含量偏差应控制在±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。对于非吸胶预浸料,树脂含量偏差最好能控制在±1%以内。
二、碳纤维织物预浸料的生产工艺
1. 碳纤维织物的表面处理
在碳纤维织物预浸料的生产过程中,首先需要对碳纤维织物进行表面处理。这包括去除织物表面的杂质、提高纤维与树脂之间的黏附性等。表面处理方法包括化学处理和物理处理,可根据具体需求选择适当的处理方法。
2. 树脂浸渍
经过表面处理的碳纤维织物需要通过树脂浸渍过程,使树脂充分渗透到纤维内部并与纤维形成良好的黏结。树脂浸渍过程中需要控制浸渍时间、浸渍厚度和浸渍温度等参数,以确保树脂能够充分渗透到纤维内部,并与纤维形成良好的黏结。
3. 烘干与固化
在完成树脂浸渍后,需要对预浸料进行烘干处理,使树脂固化成固态。烘干过程中需要控制温度和时间,以确保树脂能够充分固化。固化后的预浸料具有较好的力学性能和稳定性,为后续加工和应用提供了良好的基础。
4. 成型与固化
将烘干后的预浸料按照设计要求进行成型。常见的成型工艺包括手工层叠法、压塑法、自动化纺织成型法等。成型后的制品需要再次进行固化处理,以确保树脂能够完全固化,提高制品的力学性能和稳定性。

碳纤维织物预浸料的质量要求和生产工艺对于保证最终产品的性能和质量至关重要。通过严格控制树脂基体与增强体的匹配性、预浸料的黏性和铺覆性以及树脂含量偏差等因素,可以确保碳纤维织物预浸料具有优良的性能和稳定性。同时,合理的生产工艺也是保证产品质量的关键因素,包括碳纤维织物的表面处理、树脂浸渍、烘干与固化以及成型与固化等步骤。只有严格遵循这些要求和工艺,才能生产出高质量的碳纤维织物预浸料,满足各个领域的需求。