Prepreg z włókna węglowego to materiał kompozytowy wykonany z materiałów wzmacniających (przędza z włókna węglowego, żywica epoksydowa, papier uwalniający) poprzez powlekanie, prasowanie na gorąco, chłodzenie, laminowanie, nawijanie i inne procesy. Prepreg z włókna węglowego to wysokowydajny materiał kompozytowy, szeroko stosowany w dziedzinach high-tech, takich jak przemysł lotniczy, samochodowy, energetyka wiatrowa i sprzęt sportowy.
Struktura kompozycji
Materiał wzmacniający: włókno węglowe
Wysoka wytrzymałość i wysoki moduł: włókno węglowe ma bardzo wysoką wytrzymałość na rozciąganie i sztywność, zwykle 5-10 razy mocniejsze od stali, ale znacznie lżejsze.
Doskonała odporność na ciepło: Może utrzymywać stabilną pracę w środowisku o wysokiej temperaturze.
Odporność na korozję: Nie ulega łatwo korozji pod wpływem chemikaliów. Odporność na korozję: Nie ulega łatwo korozji pod wpływem chemikaliów.
Materiał matrycy: żywica
Żywica termoutwardzalna: Na przykład żywica epoksydowa charakteryzuje się dobrą odpornością na ciepło i przyczepnością.
Żywica termoplastyczna: taka jak PEEK lub PPS, która charakteryzuje się większą elastycznością przetwarzania i odpornością na uderzenia.
| Typ |
Przędza |
Splot |
Masa sucha (g/m²) |
Zawartość żywicy (%) |
Masa całkowita (g/m²) |
Grubość (mm) |
Szerokość (mm) |
| Osnowa |
Wątek |
| SH-CF1120 |
1 tys. |
1 tys. |
Zwykły |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| SH-CF1120 |
1 tys. |
1 tys. |
Diagonal |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| SH-CF3200 |
3 tys. |
3 tys. |
Zwykły |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| SH-CF3200 |
3 tys. |
3 tys. |
Diagonal |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| SH-CF3240 |
3 tys. |
3 tys. |
Plama |
240 |
40 |
405 |
0,30 |
1000 |
| SH-CF6320 |
6 tys. |
6 tys. |
Zwykły |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| SH-CF6320 |
6 tys. |
6 tys. |
Diagonal |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| SH-CF6400 |
6 tys. |
6 tys. |
Plama |
400 |
40 |
665 |
0,40 |
1000 |
SH-CF12400
|
12 tys. |
12 tys. |
Zwykły |
400 |
40 |
670 |
0,50 |
1000 |
SH-CF12800
|
12 tys. |
12 tys. |
Diagonal |
480 |
40 |
800 |
0,55 |
1000 |
Proces produkcyjny
Układanie włókien: Układanie włókien węglowych w określonym kierunku (tkanina jednokierunkowa) lub wplatanie ich w tkaniny (płócienne, skośne, satynowe itp.).
Żywica powłokowa: Równomiernie nanieść odpowiednią ilość matrycy żywicznej na powierzchnię tkaniny z włókna węglowego.
Kontroluj ilość kleju: ściśle kontrolować zawartość żywicy poprzez prasowanie na gorąco lub powlekanie, zazwyczaj na poziomie 30%-50%.
Zabieg półutwardzalny: Materiał prepreg jest poddawany obróbce cieplnej przed utwardzeniem żywicy w celu utworzenia „etapu B” (stanu półutwardzonego) ułatwiającego późniejsze formowanie.
Główna klasyfikacja
Według surowca z włókna węglowego:
1. Tkanina z włókna węglowego na bazie PAN (ponad 90% tkanin z włókna węglowego dostępnych na rynku to właśnie ten rodzaj tkaniny z włókna węglowego).
2. Tkanina węglowa na bazie wiskozy.
3. Tkanina z włókna węglowego na bazie asfaltu.
Zgodnie ze specyfikacjami włókna węglowego:
Tkanina z włókna węglowego 1K.
Tkanina z włókna węglowego 3K.
Tkanina z włókna węglowego 6K.
Tkanina z włókna węglowego 12K.
Tkanina z włókna węglowego o grubości 24K i większej.
Ze względu na karbonizację włókna węglowego:
1. Tkanina z włókna węglowego grafitowanego, wytrzymująca wysokie temperatury rzędu 2000-3000 stopni.
2. Tkanina z włókna węglowego, wytrzymująca wysokie temperatury rzędu 1000 stopni.
3. Wstępnie utleniona tkanina z włókna węglowego, wytrzymująca wysokie temperatury rzędu 200–300 stopni.
Ze względu na metodę tkania:
1. Suchy prepreg.
2. Mokry prepreg.
3. Prepreg jednokierunkowy.
4. Taśma prepregowa.
5. Brak tkaniny podtrzymującej.
6. Z tkaniną wspierającą itp.
Charakterystyka wydajności
Lekka: Gęstość tego materiału wynosi zaledwie 1/5 gęstości stali, co sprawia, że nadaje się do zastosowań, w których ważny jest ciężar.
Wysoka wytrzymałość i sztywność: doskonała nośność.
Doskonała odporność na zmęczenie: zdolne do wytrzymywania długotrwałych, powtarzających się obciążeń bez awarii.
Dobra formowalność: można formować w formie w rozmaite złożone struktury.
Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: stabilna praca w środowiskach o ekstremalnych różnicach temperatur
Obszary zastosowań
1. Lotnictwo i kosmonautyka: kadłub, ster kierunku, obudowa silnika rakietowego, dyfuzor pocisku, panele słoneczne itp.
2. Sprzęt sportowy: lekkie i trwałe produkty, takie jak części samochodowe, części motocyklowe, wędki, kije baseballowe, narty, łodzie motorowe, rakiety do badmintona, wysokiej jakości bagażniki rowerowe, rakiety tenisowe, narty itp.
3. Przemysł: części silników, materiały wzmacniające konstrukcje betonowe, łopatki wentylatorów, wały transmisyjne, elementy elektryczne.
4. Gaszenie pożarów: nadaje się do produkcji specjalnej odzieży ognioodpornej dla wojska, straży pożarnej, hut itp.
