,碳纤维预浸料制备工艺,与产品应用,杨其,武,成都鲁晨新材料科技有限公司,碳纤维预浸料制备工艺杨其武,1,目录,No.2,预浸料简介,No.3,碳纤维预浸料的分类,No.4,碳纤维预浸料的制造工艺,No.5,碳纤维预浸料的应用,No.6,碳纤维预浸料,的发展,展望,No.1,鲁,晨新材简介,目录No.2预浸料简介No.3碳纤维预浸料的分类No.4碳纤,2,成都鲁晨新材料科技有限公司是一家专业制造高性能纤维复合材料的企业，公司总部位于四川省新材料产业园区，占地,160,亩，山东济宁基地占地,200,亩，总投资,12,亿元；成都鲁晨新材第一期工程总投资,1.67,亿，用地,75,亩，已经建成进行试生产。,公司从国外引进国际顶级复合材料生产设备，并与德国知名企业进行长期技术合作，专业生产环氧树脂、碳纤维,/,芳纶纤维编织布、碳纤维,/,芳纶纤维预浸料、碳纤维,/,芳纶纤维复合材料、防弹制品、高压容器等产品。,四川成都基地,山东济宁基地,欧洲研发中心,1.,鲁晨新材简介,1.1,公司概况,成都鲁晨新材料科技有限公司是一家专业制造高性能纤维复合材料的,3,13,公司专注,于,复合材料,产品,的设计制造,一体化。,设计,Design&Engineering,织物,Weaving,预,浸工艺,Coating,process,切割,Cutting,热压罐工艺,Auto,c,lave,process,RTM,工艺,Preform/RTM,预浸料模压工艺,PCM,缠绕工艺,Filament Winding,高温固化工艺,Furnace,process,精加工,Finish/Painting,12,模具,Tool making,1.2,复合材料设计制造一体化,13公司专注于复合材料产品的设计制造一体化。设计Design,4,1.3,生产,车间展示,1.3生产车间展示,5,预浸料,（,碳纤维、芳纶、玻纤等,）,；,碳纤维汽车零部件（包括改装车零部件）；,航空,零部件；,轨道交通零部件；,无人机外壳（一体化成型）；,放射性医疗碳板；,高压容器，各种类型的碳管；,芳纶纤维：防弹头盔、防弹背心、军用民用防弹车；,高压和超高压芳纶纤维绝缘材料；,其它各种要求耐腐蚀、耐高温、轻量化的定制产品,。,1.4,主要技术及产品,预浸料（碳纤维、芳纶、玻纤等）；1.4主要技术及产品,6,2.1,树脂,基,复合材料的优势,低比重,高比模量,高比强度,2,.,预浸料简介,2.1 树脂基复合材料的优势低比重高比模量高比强度2.预浸,7,2.2,不同复合材料成型工艺路线之间的比较,预浸,料,工艺,路线,其他复合材料,工艺,路线,VS,预浸料工艺：同等性能下材料体积耗用更少,2.2 不同复合材料成型工艺路线之间的比较预浸料其他复合材,8,预浸料是一种,树脂,基复合材料的中间产品，其中包含有基体树脂（环氧、酚醛、双马来酰亚胺等）和增强体纤维（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等）。,2.3,预浸料是什么？,碳纤维,UD,预浸料产品实物图,预浸料产品结构,预浸料是一种树脂基复合材料的中间产品，其中包含有基体树脂（环,9,预浸料,性,能,工艺简化,轻质,-,高性能,品质优良,成本,精确,控制纤维体积含量,性能,和加工特性一致性好,最佳的性能,/,重量比,力学性能好,产品缺陷少,生产,设计,制品,2.4,为什么要使用预浸料？,性能工艺简化轻质-高性能品质优良成本精确控制纤维体积含量最佳,10,a.,单向,预浸料（,UD,）,2.1,物理状态,2.,碳纤维预浸料分类,纤维,K,数,UD,面密度,12K,50400g/,16K,75560g/,24K,75400g/,48K,或,50K,150600g/,成都鲁晨可,提供,FAW=100-600g,/,UD,预浸料,a.单向预浸料（UD）2.1物理状态2.碳纤维预浸料分类纤维,11,铺覆性能差,纤维弯曲率高,b.,缎纹,c.,斜纹,a.,平纹,铺覆性能好,纤维弯曲率低,铺覆性能中等,纤维弯曲率中等,d.,无弯曲,织物（多轴布）,铺覆性能中等,纤维无弯曲,b,.,织物预,浸,料,2.1,物理状态,2.,碳纤维预浸料分类,成都鲁晨可,提供,FAW=200-600g,/,织物,预,浸料,铺覆性能差b.缎纹 c.斜纹a.平纹铺覆性能好铺覆性能中等d,12,项目,热固性预浸料,热塑性预浸料,纤维浸渍性,容易,难,粘性,好,差,储存稳定性,不好,好,液态（熔体）黏度,低,高,复材制品特性,高温、高刚性等静态性能优良,耐冲击、抗疲劳性能好,维修性和再生性,维修性差、不可回收利用,维修性好、可回收利用,发展水平,经验和数据积累多,经验和数据积累较少,3.2,树脂类别,3.,碳纤维预浸料分类,项目热固性预浸料热塑性预浸料纤维浸渍性容易难粘性好差储存稳定,13,常用的几类树脂的特点,环氧树脂,优点,应用,机械性能好,耐候性及韧性好,易于加工,120C,固化,180C,固化,航空航天,体育休闲,船舶,汽车工业,轨道交通,风电,航空航天,军工,3.3,固化温度,3.,碳纤维预浸料分类,低温固化：,80100,中温,固化：,110-140,高温固化,：,160,最高适用温度是关键指标,常用的几类树脂的特点环氧树脂优点应用机械性能好120C 固,14,双马来酰亚胺树脂,优点,应用,耐高温（,260,）,机械性能良好,阻燃性、耐化性、抗辐射性能良好,航空引擎,耐高温组件,酚醛树脂,优点,应用,耐高温,低烟密度,快速固化,易于加工,航空航天,船舶工业,轨道交通,双马来酰亚胺树脂优点应用耐高温（260）航空引擎酚醛树脂,15,4.1,溶剂型工艺,只适用于制备织物预浸料,4.,碳纤维预浸料制备工艺,4.1 溶剂型工艺只适用于制备织物预浸料4.碳纤维预浸料,16,4.2,两步法热熔型预浸料工艺路线,a.,树,脂膜制备,b.,含浸,4.2 两步法热熔型预浸料工艺路线a.树脂膜制备b.含浸,17,4.3,一步法热熔型预浸料制备工艺,成都,鲁晨新材采用此工艺路线,4.3 一步法热熔型预浸料制备工艺成都鲁晨新材采用此工艺路,18,4.4,小结,热熔法工艺是生产碳纤维预浸料的主流工艺，对于一步法和二步法生产工艺而言，其比较如下：,国内主流工艺：两步法（,90%,以上）,项目,两步法,一步法,生产效率,A,AA,操作方便及可靠性,AA,AA,材料损耗,A,AA,产品稳定性,AA,AA,能耗,A,AA,产品多样性,A,AA,特殊树脂体系（如模具用预浸料体系）,AA,注：,AA,A,4.4 小结热熔法工艺是生产碳纤维预浸料的主流工艺，对于一,19,鲁,晨新材一步法预浸料生产线,一步法生产工艺；,可单面或双面浸胶；,可生产织物及单向预浸料；,幅宽,：,300 1500mm,；,热,熔浸渍温度：最高,190,；,检测,系统：,射线检测系统,；,可生产热熔型预浸料产品；,可生产部分溶剂型预浸料；,可,生产玻纤、碳纤维预浸料；,可生产芳纶防弹预浸料；,鲁晨新材一步法预浸料生产线一步法生产工艺；,20,5.,碳纤维预浸料的应用,5.1,真空袋,-,高温固化工艺,应用：,航空航天,风电领域,船舶工业,汽车,工业,轨道交通内饰件,5.碳纤维预浸料的应用5.1真空袋-高温固化工艺应用：,21,5.2,热压罐工艺,涂,脱模剂,铺,预浸料层（手工、自动铺带、自动铺丝）,装,真空袋,压力,1-20bar,热,炉,抽,真空,热电偶,温度计,排放,口,真空袋下面的预浸,料,应用：,高品质复合材料制品,结构部件,5.2热压罐工艺涂脱模剂铺预浸料层（手工、自动铺带、自动铺丝,22,5.3,预浸,料模压工艺,(PCM,工艺,),快速固化树脂,适用于热塑性及热固性预浸料,生产效率高,应用：,内外饰件及结构件,汽车工业,轨道交通,5.3预浸料模压工艺(PCM工艺)快速固化树脂应用：,23,5.4,预,浸,料带卷管工艺,/,预浸丝缠绕工艺,应用：,钓鱼竿,高尔夫球杆,滑雪杆,管道,压力,容器,应用：,体育器材,工业应用,5.5,压力袋工艺,5.4预浸料带卷管工艺/预浸丝缠绕工艺应用：应用：5.5压力,24,5.6,工艺选择,在制造工艺的选择上基于产品类别及客户对品质、成本的要求这三点因素。,碳纤维,预浸料（,50%,）,真空袋,-,高温固化工艺,热压罐工艺,模压工艺,卷管工艺,缠绕工艺,压力袋工艺,船舶、工业制品、交通（高速列车）内装饰,高质量复合材料结构件，民用飞机等,工业制品，板材，体育休闲用品,钓鱼,杆、高尔夫球杆、船桨、滑雪杆，各种管件,压缩天然气瓶、,氧气瓶,桅杆、撑杆、支柱，各种承力管件,5.6 工艺选择在制造工艺的选择上基于产品类别及客户对品,25,6.,碳纤维预浸料的发展展望,年增长率,12%,6.碳纤维预浸料的发展展望年增长率12%,26,大丝束碳纤维预浸料,非热压罐工艺,针对不同应用的专用预浸料,结构与功能结合的预浸料,碳纤维热塑性预浸料,6.,碳纤维预浸料的发展展望,大丝束碳纤维预浸料6.碳纤维预浸料的发展展望,27,32,谢谢！,32谢谢！,28,