预浸料性能及指导应用案例

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氰酸酯预浸料的性能研究

氰酸酯预浸料的性能研究
c a n d i d a t e f o r ma k i n g h i g h p e f r o ma r n c e r a d o me s . Th e c u i r n g p r o c e s s i n g , g e l l i n g p r o p e r t y a n d t h e r mo — me c h a n i c a l p mp e me s we r e s t u d i e d b y DS C a n d TM A.
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工艺 设 计改 造 及 检 测 检 修 C h i n a S c i e n c e & T e c h n o l o g y O v e r v i e w
氰酸酯预浸料的性能研究
李 瑞 髓 ( 日照职业技术学 院, 山东 日照 2 7 6 8 2 6 )

[ K e y w o r d s ]C y a n a t e e s t e r r e s i n P r e p r e g C o m p o s i t e s D i e l e c t i r c p r o p e r t i e s
1前 言
氰酸酯树脂 ( C E ) 是一类综合性能优 良的高性能热固性树脂 , 与 目前大量使用的环氧树脂相 比, 具有许多突出的优点[ 1 l , 如优 良的力 学、 耐热性及耐湿热性能 , 极低 的介 电损耗 、 低 的介 电常数等 , 并且 介电性能对 温度及 电磁波频率的变化都显示出特有 的稳定性 , 因此 C E 作为高性能雷达 天线罩材料具有极大的应用前景 。 国内外对C E 树脂 以复合材料应用为 目的在提高性能 、 降低成本 、 改善工艺性 等 方 面做 了大量的研究 工作 , 尤其是 国外对此研究 的起步较早 , 技 术较成 熟 , 目前He x c e l 、 AC G、 P a r k e l e c t r o c h e mi c a l 、 B AS F 等公司 均有商 品化 的氰酸酯预浸料产品 。 综合考虑性能、 成本 、 设备等方面的情况 , 选取了国外某公司的 中温固化氰酸酯无碱 玻璃纤维预浸料 ( 牌号MT M1 1 -g 0 f 0 9 0 0 ) 为研 究对象 , 对它 的物理性 能、 成型 固化工艺参数及 其复合材料 的物理 性能和介电性能进行了详细的研 究, 为此材料在产 品上 的应用积累 了材料性 能数据和生产经验 。

碳纤维预浸料具体应用案例

碳纤维预浸料具体应用案例

碳纤维预浸料具体应用案例
(原创版)
目录
1.碳纤维预浸料的定义和特点
2.碳纤维预浸料的应用领域
3.碳纤维预浸料的具体应用案例
4.碳纤维预浸料的未来发展前景
正文
【碳纤维预浸料的定义和特点】
碳纤维预浸料是一种以碳纤维为基材,通过浸渍工艺,将树脂基复合材料均匀地涂覆在碳纤维上,形成的一种高性能复合材料。

碳纤维预浸料具有轻质、高强度、高刚性、耐腐蚀和抗疲劳等优点,因此在航空航天、汽车、新能源等领域有着广泛的应用。

【碳纤维预浸料的应用领域】
碳纤维预浸料的应用领域十分广泛,包括但不限于以下几个领域:
1.航空航天:碳纤维预浸料在飞机、火箭、卫星等制造中有着广泛的应用,可以大大减轻航空器的重量,提高其性能。

2.汽车制造:碳纤维预浸料可以用于制造汽车车身、引擎盖、行李架等部件,可以减轻汽车重量,提高燃油效率。

3.新能源:碳纤维预浸料在风力发电、太阳能发电等领域也有广泛的应用,可以提高发电效率,降低成本。

【碳纤维预浸料的具体应用案例】
以下是碳纤维预浸料的一些具体应用案例:
1.波音 787 梦想飞机:波音 787 梦想飞机采用了大量的碳纤维预浸
料复合材料,包括机翼、机身等部件,使得飞机整体重量减轻,燃油效率大大提高。

2.特斯拉 Model S:特斯拉 Model S 的电池壳体采用了碳纤维预浸料制造,既轻便又坚固,能够有效保护电池。

3.我国高铁:我国高铁的部分车厢结构也采用了碳纤维预浸料制造,可以减轻车厢重量,提高运行效率。

预浸料用途

预浸料用途

预浸料用途预浸料是一种特殊的材料,广泛应用于各个领域。

它通常由纤维材料和树脂基质组成,树脂基质已经在纤维材料上预先涂布。

这种处理可以将树脂预混合至纤维材料中,形成一种既方便又可靠的预制复合材料。

预浸料具有多种用途,以下是其中一些常见的应用领域。

1.航空航天:预浸料广泛应用于航空航天工业中,特别是用于制造飞机和导弹组件。

它们用于制造高性能的复合材料结构,能够提供优异的抗拉强度和刚度,同时具有较低的重量。

2.汽车工业:汽车制造商也开始广泛使用预浸料,以制造更轻、更坚固的车身部件。

预浸料可以用于制造车身蓬材料,减轻整车重量并提高燃油效率。

3.运动器材:预浸料在制造滑雪板、高尔夫球杆、自行车车架等运动器材方面也发挥重要作用。

它们可以提供更好的耐冲击性和强度,以及更好的振动吸收能力。

4.建筑和基础设施:预浸料在建筑和基础设施领域也有广泛的应用。

它们可以用于制造桥梁、天桥、建筑立面等结构部件,提供更高的结构强度和耐久性。

5.体育用品:预浸料还被广泛应用于制造各种体育用品,如高尔夫球杆、网球拍和自行车车架。

它们可以提供更好的控制性能和更高的耐久性,同时也减轻了产品的重量。

6.医疗器械:预浸料在医疗器械领域中也有一定的应用。

它们被用于制造各种手术工具、X射线台和医用成像设备等。

预浸料可以提供材料的强度和耐用性,同时也满足质量和可靠性要求。

除了上述应用领域外,预浸料还可以在其他方面发挥作用,如电子设备、船舶制造、体育设施等。

随着技术的不断进步,预浸料的应用领域也在不断扩大和改进。

预浸料的优点包括高强度、低重量、易于加工和成本效益,使其成为许多行业的理想选择。

高树脂含量预浸料工程应用研究

高树脂含量预浸料工程应用研究

高树脂含量预浸料工程应用研究以双马树脂碳纤维织物预浸料为对象,通过制作试验件,对比分析不同吸胶材料及其工艺组合的吸胶能力,在保证产品性能的前提下,制订了可剥保护层和干玻璃布吸胶的工艺方法,并将此方法应用于典型零件的制造,在质量控制方面取得了明显效果。

标签:高树脂含量预浸料;吸胶;质量控制复合材料具有良好的比强度、比模量高、质量轻、耐腐蚀性能,近年来,在航空、航天等领域得到了广泛应用。

复合材料的使用量已经成为衡量飞机性能先进与否的重要标志之一。

用在飞机上的复合材料是由预浸料铺贴而成的,预浸料又是由纤维和树脂组成。

复合材料由预浸料铺贴完成后,进入热压罐进行高温高压化学反应,形成复合材料零件,这样的制造工艺叫做热压罐工艺,而对于热压罐制造工艺来说,预浸料自身性能对产品物理特性有重要影响。

而复合材料应用的一个最主要的目的就是减重,若预浸料的树脂含量过高,制成零件后会增加复合材料零件的质量,减弱复合材料质量轻等优势,无法满足设计要求。

因此,在使用高树脂含量的预浸料时,需要采用吸胶的工艺措施,调节产品的质量和厚度,实现减重目的。

热压罐工艺主要的2种结构为层压制件(即制件均由预浸料组成)和蜂窝夹层结构(即层压制件中间加了一层蜂窝芯)。

本研究通过制作层压制件和蜂窝夹层结构试板,分析对比2种吸胶材料和6种工艺组合的实际吸胶能力,确定一套适宜的工艺方法,并将此方法应用于典型零件的制造,在质量控制方面取得了明显成效。

1 实验部分1.1 主要材料双马树脂碳纤维织物预浸料QY8911/CF3031(树脂质量分数43(空格)%),中航复材;胶膜J188,黑龙江石化院;蜂窝芯NH-1-2.7-48,中航复材;可剥保护层材料BLEEDER LEASE B,AIRTECH公司;干玻璃布EW290(0.29 mm厚),上海耀华。

1.2 仪器及设备热压罐,SCH-4 m×10 m,德国肖茨公司;电子试验机,instron4467,美国;体视显微镜,Leica M125,德国。

预浸料在风电叶片中的应用课件

预浸料在风电叶片中的应用课件
度和稳定性。
预浸料在风电叶片制造中应用广 泛,能够提高叶片的强度、刚度
和耐久性。
预浸的种类和特性
01 02 03
预浸料的生产工艺
预浸料的生产工艺主要包括纤 维准备、树脂制备、纤维浸渍、 预固化、剪裁和包装等步骤。
在生产过程中,需要严格控制 温度、压力和时间等工艺参数, 以确保预浸料的品质和性能。
风电叶片的材料和制造工艺
传统的风电叶片采用玻璃纤维复 合材料,通过手工铺层和灌注工
艺制成。
随着技术的发展,碳纤维复合材 料逐渐成为新型风电叶片的候选 材料,具有更高的强度和轻量化
优势。
制造工艺方面,预浸料技术作为 一种先进的复合材料制造技术, 在风电叶片制造中得到广泛应用。
风电叶片的市场和应用
风电叶片是风力发电机组的核心部件, 市场规模随着全球风电市场的增长而 不断扩大。
预浸料技术作为风电叶片制造的关键 技术之一,在提高生产效率、降低成 本和提升产品质量方面具有显著优势。
不同地区和应用场景对风电叶片的需 求不同,如陆上风电和海上风电对叶 片的尺寸、结构和材料要求各异。
03
预浸料在风电叶片中的 应用
CHAPTER
预浸料在风电叶片中的优势
高强度与轻量化
优良的耐候性能
案例二
总结词:性能优势
详细描述:某地区风电场采用了预浸料风电叶片,表现出良好的性能优势,如提高发电效率、降低噪音、减少维护成本等, 获得了可观的经济效益。
案例三:预浸料在新型风电叶片设计中的应用
THANKS
感谢观看
生产工艺的优化可以提高生产 效率、降低成本,并满足不同 客户的需求。
02
风电叶片简介
CHAPTER
风电叶片的结构和功能

阻燃抗静电预浸料及其性能

阻燃抗静电预浸料及其性能

静 电 计 : D L 5 7 型 , 国 K IHL Y 公 MO E 6 1 美 ET E 马丁耐热试 验箱 :1 B型 , 10 上海实 验仪器 厂 。
1 3 试样 制备 .
等原 因使 复合材 料 制 品表 面积 累 电荷 而产 生静 电 , 引起 静 电放 电, 致 生产 故 障 、 导 火灾 、 炸 现 象 时有 爆
王 远 东 , : 燃 抗 静 电预 浸 料 及 其 性 能 等 阻
4 7
气 体形 成气 膜保 护层 , 燃烧 热下 降 。 同时 , 使 树脂 分
解 后残 留的碳化 层 形 成 石 墨结 构 , 到保 护 内层 材 起 料 免遭 破坏 , 而 减 缓 或终 止燃 烧 的阻 燃 作 用 。炭 进 黑用量 对 复合材 料 氧指 数 的影 响 如 图 1 示 。 所
真 空捏合 机 : H 10型 , 苏 如皋 市 异光 捏 合 N Z0 江
机厂 ;
用反 应型 阻燃热 固性低 压酚醛 树脂 浸渍 的玻 璃
塑料 制 品液压 机 : T 7 4 A型 , 津市 锻压 Y D l一 5 天
机床 厂 ; 电子 拉 力 试 验 机 :N T O 8 3 I S R N 0 2型 , 国 I ・ 英 N
自由运 动 , 而 导 电性 能 越好 。 由于 乙炔 炭 黑 的平 从 均粒 度仅 为 3 . m, 86 比表 面积 为 7 . q g 灰分 2 6n / , 为 00%, . 3 能较 为 均 匀 地 分 散 在 玻 璃 纤 维 间 隙 中 , 其粒 子链 和 网络 能形 成 导 电性 配合 体 , 以玻 璃 纤 所 维 的存在 对 复合 材料 导 电通 道 的 形成 影 响并 不 大 。 主要 看 在外加 电场 的存 在 下 , 黑 粒 子 能 否穿 过 被 炭

织物预浸料

织物预浸料

织物预浸料织物预浸料是一种常用于纺织品生产中的材料,它具有许多重要的特性和应用。

本文将介绍织物预浸料的定义、制备方法、主要特点以及在纺织品生产中的应用。

一、织物预浸料的定义织物预浸料是指在纺织品生产过程中,事先将纺织品与特定的树脂涂层相结合,形成一种预先浸渍的材料。

这种材料可以提高纺织品的抗水、抗腐蚀、防火等性能,并增加纺织品的强度和耐久性。

织物预浸料的制备一般分为两个步骤:树脂涂布和固化处理。

首先,选择合适的树脂涂料,将其均匀地涂布在纺织品表面。

然后,采用热固化、光固化或化学固化等方法,将树脂涂层固化在纺织品上,形成织物预浸料。

三、织物预浸料的主要特点1. 增强纺织品的强度和耐久性:织物预浸料可以填充纺织品中的孔隙,增加纤维之间的结合力,提高纺织品的抗拉强度和耐磨性。

2. 提高纺织品的防水性能:织物预浸料中的树脂涂层可以阻隔水分的渗透,使纺织品具备较好的防水性能。

3. 增加纺织品的防腐蚀性能:织物预浸料中的树脂涂层可以阻止酸碱物质的侵蚀,增加纺织品的抗腐蚀性能。

4. 提高纺织品的防火性能:织物预浸料中的树脂涂层可以阻止火焰的蔓延,增加纺织品的防火性能。

5. 方便纺织品的加工和制作:织物预浸料可以使纺织品更加平整,便于后续的染色、印花和剪裁等加工工序。

四、织物预浸料在纺织品生产中的应用1. 服装制造业:织物预浸料可以应用于各类服装的制作中,提高服装的强度、耐久性和防水性能,同时增加服装的美观度和舒适度。

2. 家居纺织品:织物预浸料可以应用于床上用品、窗帘、沙发套等家居纺织品的制作中,增加其防水、防腐蚀和防火性能,提高产品的质量和使用寿命。

3. 工业纺织品:织物预浸料可以应用于工业用纺织品的生产中,如工作服、防护服、过滤材料等,增加其耐磨性、防水性和防腐蚀性,提高产品的适用性和安全性。

4. 医疗纺织品:织物预浸料可以应用于医疗用纺织品的制作中,如手术衣、口罩、敷料等,提高其抗菌性、防水性和防污性,增加产品的卫生性和可靠性。

航空用热压罐外固化预浸料复合材料的应用

航空用热压罐外固化预浸料复合材料的应用

航空用热压罐外固化预浸料复合材料的应用发布时间:2012-10-18 13:06:25目前,航空结构用复合材料主要采用预浸料和热压罐固化工艺制造。

尽管热压罐成型工艺制备的复合材料性能优异、质量稳定可靠,但其高昂的工艺成本一直被人诟病[1],热压罐设备成本比相同容积的烘箱高10~100万英镑。

另外,高压固化增加了芯材塌陷和真空袋破裂的风险;零件尺寸受到热压罐尺寸的限制,不利于大型整体化零件的成型[2]。

因此,热压罐外固化(主要是指烘箱固化)预浸料成型技术应运而生。

热压罐外固化预浸料(Out-of-Autoclave Prepreg),也叫非热压罐固化预浸料(Non-Autoclave Prepreg 或V a c u u m - B a g - O n l y - C u r a b l e Prepregs),最早于20 世纪90 年代提出,此后欧洲和美国投入了大量精力用于研究热压罐外固化预浸料复合材料技术,一些支持项目如:欧洲的CASCADE(Civil Aircraft StructuralComposites Application, Development and Exploitation)、EFFICOMP(LowTemperature Cure Cost Effective C o m p o s i t e M a t e r i a l s f o r A i r c r a f t Structure using Out of Autoclave Processing)、ALCAS(Advanced Low Cost Aircraft Structure)、NGCW(Next Generation Composite Wing)和美国的LCS(Lightweight Composite Structures)[3-4]。

相对于传统的热压罐固化预浸料体系,热压罐外固化预浸料体系在烘箱内即可加热固化,大大节省了设备费用;而且采用烘箱固化时,固化工艺制度简单,只需要控制温度和真空度水平(一般热压罐外固化预浸料固化过程中都采用满真空);烘箱的形状和尺寸更容易按零件大小要求定制,适合大型零件整体化成型。

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一、预浸料定义
1、预浸料定义
预浸料俗称模塑料,是用树脂在严格控制条件下浸渍连续纤维及其织物而制成的组合体,是制造先进复合材料的中间体。

具有一定力学性能的结构单元,可进行结构设计,其某些性质直接移植到复合材料制品中,预浸料的质量直接影响到复合材料的质量。

2、预浸料产品标准
QJ 3184 T300碳纤维∕AG-80环氧树脂预浸料规
HB 6701 LWR—1 T300中温固化环氧碳纤维预浸料
GJB 3945 芳纶∕环氧树脂预浸料规
GB/T 25043 连续树脂基预浸料用多轴向经编增强材料
HB 7069 环氧树脂玻璃布预浸料规
JB/T 10942 干式变压器用F级预浸料
HB 7737 飞机辅机零件专用环氧聚酰胺涂料规
JC/T 774 预浸料凝胶时间试验方法
JC/T 775 预浸料树脂流动度试验方法
JC/T 776预浸料挥发物含量试验方法
JC/T 780 预浸料树脂含量试验方法
ASTM D 3532 环氧碳纤维预浸料凝胶时间试验方法
HB 7736 复合材料预浸料物理性能试验方法
二、预浸料种类
预浸料是复合材料的中间体,根据选用树脂种类可以分为:热固性预浸料和热塑性预浸料;根据选用树脂的类型分为:环氧预浸料、聚酰胺预浸料、酚醛预浸料、氰酸酯预浸料、聚砜预浸料、聚醚预浸料等;根据增强材料类型分为:碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料、芳纶纤维预浸料、玄武岩纤维预浸料、硼纤维预浸料等;根据增强材料结构型式可分为:单向纤维预浸料、短切纤维预浸料、织物预浸料等。

我公司主要生产以碳纤、芳纶、玻纤为增强材料的环氧、氰酸酯、聚酰亚胺类的热固性树脂预浸料。

三、预浸料的基本特征
1、由于预浸料在成型过程中精确控制了树脂含量、增强材料含量和增强材料的排列,树脂流出少,可以得到力学性能和外形尺寸精度很高的制品。

2、预浸料是干态材料,同时具有一定的粘结性,铺层简便,能够严格按照性能要求精确铺层。

3、由于预浸料浸渍完全,部气泡少,制品表面效果优良,质量水平高。

4、与传统生产复合材料生产环境相比,生产环境干净整洁,对环境影响小。

5、制造工序多而繁琐,制品造价高。

四、预浸料应用领域
1、休闲体育:鱼竿、弓箭、皮划艇、滑雪板、滑水板、高尔夫球杆、自行车、龙舟、风筝、冲锋舟、救生艇等。

2、竞技体育:自行车、皮划艇、跳水板、撑杆等
3、航空航天:飞机蒙皮、飞机整流罩、旋翼、仪表外壳、仪表盘等
4、军用产品:发射筒、炮弹箱、仪器周转箱、枪托、雷达罩、头盔、天线罩、防护装甲、无人机蒙皮等
5、建筑工程:桥梁修补、桥梁、结构梁、建筑修补、体育馆屋顶等
6、汽车制造:保险杠、仪表盘、底板、门框版、引擎盖、车顶板、气压罐等
7、尖端装备制造:轨道、机器手、外壳、绝缘体、导体等
8、船舶工程:天线罩、声纳导流罩、仪表盘、螺旋桨、指挥台围壁、玻璃钢游艇、蓄电池箱等。

9、电力及核电工程:风电机舱罩、风叶、设备外壳、接线盒、杆塔、电缆芯、绝缘体等
10、农业养殖:网箱拉杆、养殖箱、周转箱、玻璃钢渔船等。

11、化学工程:塔器压力组件、管道、型材、反应装置、抽油杆等。

五、预浸料常用规格
1、标准模量单向碳纤维预浸
标准模量单向碳纤维预浸料
型号纤维单位面积质量g/㎡树脂含量%预浸料总重量g/㎡预浸料厚度mm幅宽mm USN 020*********.021000 USN 024*********.031000 USN 030003050600.031000 USN 040004050800.041000
2、风力发电预浸料材料典型特性
附:6512及7112风力发电用树脂数据表
6512中等粘度低粘度适用于高质量横梁的生产,7112高粘度良好的悬垂性适用于多轴向产品。

3、通用型预浸料典型材料特性
附:6511树脂数据表
普通环氧树脂,Tg为130℃.
4、通用流动性预浸料典型材料特性
附:9314树脂数据表
韧性树脂,固化温度为120℃.该树脂具有很高的强度及良好的流动性。

5、通用低温固化型预浸料典型材料特性
附:9817树脂数据表
低温固化环氧树脂,固化温度为85℃。

该树脂具有很高的强度及良好的流动性.
6、低温固化型预浸料典型材料特性
附:13523树脂数据表
85℃低温固化环氧树脂,Tg为95℃。

该树脂具有很高强度及良好的流动性。

7、通用抗韧型预浸料典型材料特性
附:6509树脂数据表
普通韧性环氧树脂,固化温度为120℃.该树脂具有很高强度及良好的流动性。

8、高韧性预浸料典型材料特性
附:9A16树脂数据表
9A16高韧性环氧树脂,Tg为140℃。

该树脂具有良好的抗冲击性.
9、阻燃型预浸料典型材料特性
附:9B14树脂数据表
预浸料用无卤阻燃环氧树脂,固化温度为120℃。

9B14树脂适用于生产符合UL94-V0阻燃规的部件,例如:飞机结构、火车舱及其他终端应用领域。

10、抗冲击型预浸料典型材料特性
附:7901树脂数据表
高韧性环氧树脂,Tg为110℃。

该树脂具有良好的抗冲击性.
11、通用高温型预浸料典型数据
附:10128树脂数据表
高温固化环氧树脂,Tg为170℃。

12、高温模具用预浸料典型特性
附:10128H树脂数据据表
耐高温高韧性环氧树脂,Tg为210℃。

该树脂具有良好的抗冲击性。

适用于高温模具成型工艺(采用碳纤维增强材料)。

13、耐高温型预浸料典型材料特性
附:11C19树脂数据表
耐高温双马树脂,Tg为250℃。

该树脂具有良好的耐高温性,高韧性及良好的可操作性。

六、预浸料选择方法
1、树脂与增强材料匹配性好,保证增强材料和基体材料复合界面优良。

2、具有适当的粘度和铺设性,粘度不宜太大,防止重新铺层时导致预浸料结构破坏,粘度太小,铺设好的预浸料去掉外力时容易回弹,形成翘曲。

3、树脂含量偏差尽可能降低,至少控制在±3%以,保证复合材料纤维体积含量稳定和力学性能的稳定。

4、挥发分含量尽可能少,至少控制在±3%以,降低复合材料中的空隙含量。

5、有较长的贮存寿命,以满足复合材料的铺贴工艺和力学性能要求。

6、固化成型时有较长的加压带,即在较宽的温度围,可得到满意的复合材料满足力学性能要求。

7、有适当的流动性,层压件流动性应大一些,以便树脂均匀并浸透增强材料,夹层结构流动性比较小,以时面板和芯材能牢固的粘接在一起。

8、结合制品的结构型式和成型工艺,选择合适的预浸料。

9、根据制品力学性能要求合理的选择所需的纤维。

10、根据制品的工作环境和其他要求,选择相应的树脂和增强材料。

七、预浸料常用成型工艺
预浸料常用成型工艺有:带压成型、模压成型、真空袋压成型、缠绕成型等,对于要求比较高的采用模压成型,真空袋压适合单面要求制品。

,带压成型主要用于管型制品,缠绕成型适合于容器类制品。

八、预浸料的典型应用
休闲体育
航空航天
设备模壳
风力发电
节油赛车
船舶制造
风电机舱罩
设备周转箱。

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