单向碳纤维

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采购指南
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碳纤维预浸料怎么固化?应该选哪种树脂体系?

我们的碳纤维预浸料采用中温固化环氧体系,固化温度 120 到 150 °C。典型热压罐工艺是 90 °C 保温 60 分钟,再 125 °C 保温 120 分钟,压力 0.6 MPa,升温速率每分钟 1–3 °C。热压机工艺为 145 °C 保温 60 分钟,压力 1.0 MPa[1]。根据零件所需的玻璃化转变温度(Tg)和您使用的工艺选择树脂体系。

120–150 °C固化温度范围
100–130 °C树脂 Tg(按体系)
0.6 MPa热压罐压力
UL94 V-0阻燃可选

哪种树脂体系适合我的零件?

体系(预浸料) 纤维 Tg (°C) 树脂含量 层合板 0° 拉伸强度(MPa) ILSS (MPa) 适用于
SYE15001 单向(C200R2824T) T300 12K 130 ± 5 28 ± 3% 1,900 70 自行车、冰球杆、高性能运动器材
SYE15001 编织(T200R4024T) T300 3K 130 ± 5 40 ± 3% 650 63 外露的编织纹零件
SYE15601 增韧编织(T200R4224T) T300 3K 100 ± 5 42 ± 3% 750 65 热压罐或模压成型、高韧性零件
SYZ1021R 单向(C200Z3624S) T700 12K 114 ± 5 36 ± 3% 2,300 78 阻燃零件,UL94 V-0
600 g 斜纹预浸料 600 g 碳纤维 100 42 ± 2% — — 用更少铺层做厚件(每层 0.65 mm)

数值来自各预浸料的技术数据表[1][2][3][4][5]。层合板测试:ASTM D3039(拉伸)和 ASTM D2344(层间剪切,ILSS)。

应该从什么固化工艺开始?

工艺 工艺 压力 升温速率
热压罐(SYE15001、SYZ1021R) 室温 → 90 °C,保温 60 分钟 → 125 °C,保温 120 分钟 先 0.2 MPa,再 0.6 MPa 1–3 °C/分钟;以 1–2 °C/分钟降温至 40 °C
热压罐(SYE15601) 90 °C / 60 分钟 + 125 °C / 120 分钟 0.3 / 0.6 MPa 1–3 °C/分钟
热压机(SYE15001 单向) 145 °C / 60 分钟 1.0 MPa 10 °C/分钟
600 g 斜纹预浸料 150 °C / 30 分钟 按工艺而定 —

来源:预浸料数据表[1][3][4][5]。固化时间和树脂流动取决于零件厚度以及热量到达芯部的速度,厚层合板需要调整,并用自己的试板确认。

碳纤维斜纹布卷
3K 斜纹:编织预浸料的基布。
碳纤维编织布特写
编织预浸料让外露零件有美观的表面。

铺层前怎样准备预浸料?

  1. 预浸料使用前要冷冻保存。保质期在 25 °C 下约 20 天,0 °C 以下 3 个月,−18 °C 下 6 个月[1].
  2. 在密封袋中解冻至少 12 小时(600 g 预浸料为 8 小时),直到袋子表面不再凝结水汽,再打开[1][5].
  3. 在 20–30 °C、相对湿度 65% 以下的环境铺层[1].
  4. 未用完的材料立即重新密封并冷冻。
提示成品零件的使用温度要远低于树脂的 Tg。如果零件会放在高温车内、靠近电机或在阳光下暴晒,请选 130 °C 体系,不要选 100 °C 体系。详见[碳纤维零件能耐多高温度](/news/carbon-fiber-temperature-limits-resin-tg/)。

预浸料有哪些标准等级?

我们目录中的编织预浸料从 200 g/m² 3K(每层 0.2 mm)到 400 g/m² 12K(每层 0.48 mm),平纹或斜纹,树脂含量 42%[6]。单向预浸料可按需生产。克重和纹路的选择见预浸料还是干布。

请通过询价表单告诉我们您的工艺、零件厚度和使用温度,我们会发送对应的技术数据表。

资料来源

  1. 技术数据表,SYE15001/T300 单向预浸料 C200R2824T:Tg 130 ± 5 °C,树脂含量 28 ± 3%,0° 拉伸 1,900 MPa,层间剪切 70 MPa;热压罐 90 °C/60 分钟 + 125 °C/120 分钟,0.6 MPa;热压机 145 °C/60 分钟,1.0 MPa;储存和解冻
  2. 技术数据表,SYE15001/T300 编织预浸料 T200R4024T:树脂含量 40 ± 3%,0° 拉伸 650 MPa,层间剪切 63 MPa
  3. 技术数据表,SYE15601 编织预浸料 T200R4224T:Tg 100 ± 5 °C,树脂含量 42 ± 3%,0° 拉伸 750 MPa,层间剪切 65 MPa,热压罐 0.3/0.6 MPa
  4. 技术数据表,SYZ1021R/T700 单向预浸料 C200Z3624S:阻燃 UL94 V-0,Tg 114 ± 5 °C,树脂含量 36 ± 3%,0° 拉伸 2,300 MPa,层间剪切 78 MPa
  5. 技术数据表,600 g 斜纹碳纤维预浸料:Tg 100 °C,树脂含量 42 ± 2%,每层 0.65 mm,固化 150 °C × 30 分钟,解冻至少 8 小时
  6. 碳纤维预浸料目录:P200R4224T 到 T400R4224T,200–400 g/m²,树脂 42%,0.2–0.48 mm