Koolstofvezelprepreg is een belangrijk tussenproduct van composietmaterialen, dat is samengesteld uit matrixharsen (zoals epoxy, fenol, bismaleïmide, enz.) en versterkte vezels (zoals koolstofvezel, glasvezel, aramidevezel, basaltvezel, enz.).

Materiaalsamenstelling en voordelen van koolstofvezelprepreg

Koolstofvezelprepreg bestaat voornamelijk uit versterkende materialen (koolstofvezelgaren, epoxyhars) en releasepapier, en wordt verwerkt via processen zoals coaten, warmpersen, koelen, lamineren en wikkelen. De voordelen zijn onder andere:

1. Goede mechanische eigenschappen: De sterkte van koolstofvezel kan 6 tot 12 keer zo hoog zijn als die van staal, terwijl de dichtheid minder dan 1/4 van staal bedraagt.

2. Weinig productdefecten: Prepreg kan defecten in het productieproces verminderen.

3. Nauwkeurige controle van het vezelvolumegehalte: Zorgt voor consistente productprestaties.

4. Consistente prestatie- en verwerkingseigenschappen: Geschikt voor grootschalige productie.

5. Optimale prestatie-/gewichtsverhouding: combineert hoge sterkte met lichtgewicht eigenschappen.

Classificatie van koolstofvezelprepreg

1. Unidirectionele prepreg (UD): De vezels zijn in één richting gerangschikt en zijn geschikt voor toepassingen waarbij een hoge sterkte en stijfheid vereist zijn.

   ■ 12K: 50~400g/m²

   ■ 16K: 75~560g/m²

   ■ 24K: 75~400g/m²

   ■ 48K of 50K: 150~600g/m²

2. Prepreg van stoffen: omvat effenbinding, keperbinding en niet-kreukbare stoffen (multiaxiale stoffen).

   ■ Effen weefsel: Slechte bestratingsprestaties, hoge vezelbuigingssnelheid.

   ■ Twill: Gemiddelde bestratingsprestaties, gemiddelde vezelbuigsnelheid.

   ■ Niet-kreukend materiaal: Gemiddelde bestratingsprestaties, geen vezelbuiging.

Voorbereidingsproces van koolstofvezelprepreg

1. Oplosmiddelgebaseerd proces: Geschikt voor de bereiding van prepreg van textiel.

2. Tweestaps thermohardend prepregproces: omvat het voorbereiden van de harsfilm en het impregnatieproces, wat het belangrijkste proces is.

   ■ Voorbereiding van harsfilm: PE-film, harscoatingrol, harsfilm-releasepapier

   ■ Impregnatie: Hotmelt-methode

3. Eén-stapsproces: hoge productie-efficiëntie, gemakkelijke en betrouwbare bediening, maar groot materiaalverlies, hoog energieverbruik.

Toepassing van koolstofvezelprepreg

1. Vacuümzak-uithardingsproces bij hoge temperatuur: Toepasbaar in de lucht- en ruimtevaart, windenergie, scheepsbouw, automobielindustrie, interieuronderdelen voor spoorwegen, enz.

2. Autoclaafproces: Wordt gebruikt voor hoogwaardige composietproducten en structurele componenten.

3. Prepreg-vormproces (PCM-proces): Geschikt voor de productie van producten met complexe vormen.

4. Proces van het opwinden van prepreg-tape/bewerkingsproces van voorgeïmpregneerd garen: Toegepast op hengels, golfclubs, skistokken, drukvaten in pijpleidingen, enz.

Processelectie

Bij de selectie van productieprocessen is het noodzakelijk om rekening te houden met de productcategorie en de eisen van de klant voor kwaliteit en kosten. Specifiek:

1. Vacuümzak-uithardingsproces bij hoge temperatuur: Geschikt voor producten die lichtgewicht, zeer sterk en hoogwaardig moeten zijn, zoals producten in de lucht- en ruimtevaart en windenergie.

2. Autoclaafproces: Geschikt voor de productie van hoogwaardige composietproducten en structurele componenten, die een betere maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit kunnen bieden.

3. Prepreg-vormproces (PCM-proces): Geschikt voor grootschalige productie van producten met complexe vormen, met een hoge productie-efficiëntie en lage kosten.

4. Prepreg tape wikkelproces/pre-impregneerd garen bewerkingsproces: Geschikt voor de productie van lange strip- of buisvormige producten, zoals hengels, golfclubs en drukvaten voor pijpleidingen.

Via de bovenstaande introductie kunnen we zien dat koolstofvezel prepreg een breed scala aan toepassingen heeft op het gebied van composietmaterialen. De uitstekende prestaties en gediversifieerde voorbereidingsprocessen maken het een van de onmisbare materialen in de moderne industrie.