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超高強度碳纖維

推薦理由

企業(yè)自主開發(fā)技術(shù)，超高強度碳纖維力學(xué)性能、工藝性能均與國外同類產(chǎn)品相當，實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

制備技術(shù)

先制備出高分子量、高特性粘度、高均一性的聚合原液，然后采用干噴濕紡紡絲技術(shù)制備出T1000G級超高強度碳纖維原絲，最后通過預(yù)氧化和碳化纖維結(jié)構(gòu)精細控制技術(shù)制備出超高強度碳纖維。

纖維及制品特點

主要規(guī)格

SYT65-12K、QZ6026-12K

標準及認證

《聚丙烯腈基碳纖維》（GB/T 26752-2020）

纖維性能與制品特點

超高強度、超高模量
可加工性好、纖維利用率高
復(fù)合材料轉(zhuǎn)化率及其拉伸性能優(yōu)異

應(yīng)用技術(shù)

織物技術(shù)：適用于加工碳纖維機織物，也可與玻璃纖維、芳綸、玄武巖纖維混合編織。
預(yù)浸技術(shù)：適用于加工環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬樹脂基等預(yù)浸料產(chǎn)品。
成型工藝：根據(jù)不同應(yīng)用場景，在發(fā)揮材料性能優(yōu)勢的基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)成本來選擇成型加工工藝。適用于纏繞成型、樹脂傳遞模塑成型、熱壓罐成型等。

纖維應(yīng)用

超高強度碳纖維的技術(shù)和性能與國外同類產(chǎn)品相比，情況如何？

該產(chǎn)品開發(fā)過程中的聚合、干噴濕紡、碳化技術(shù)以及聚合釜、紡絲機、蒸汽牽伸機、預(yù)氧化爐、碳化爐等裝置和油劑、上漿劑等輔料全為自主研發(fā)，擁有碳纖維生產(chǎn)成套裝備技術(shù)，能夠完全擺脫國外進口。干噴濕紡技術(shù)制備的纖維力學(xué)性能大幅提升、生產(chǎn)效率顯著提高。纖維拉伸強度達到6400MPa以上，拉伸模量達到294GPa以上，達到國際先進水平。

中模高強碳纖維預(yù)浸料

推薦理由

中模高強碳纖維預(yù)浸料具有比強度、比模量高和耐疲勞等的特點，可應(yīng)用于復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)部件，進一步實現(xiàn)在航空航天等領(lǐng)域的輕量化。

制備技術(shù)

在一定的壓力和溫度下，把樹脂膠膜和相應(yīng)的纖維或織物經(jīng)過熱熔浸膠進行輥壓浸漬，所制備出來的材料為熱熔預(yù)浸料。
第一步涂膜：在涂膜設(shè)備上完成膠膜的制備，樹脂面密度控制在±2%；
第二步含浸：將制備好的膠膜轉(zhuǎn)移至含浸設(shè)備與碳纖維進行復(fù)合，樹脂在溫度和壓力的作用下完成對碳纖維的浸潤，最后冷卻收卷。預(yù)浸料面密度控制在3%。

預(yù)浸料生產(chǎn)工藝流程圖

纖維及制品特點

主要規(guī)格

EH918-35%-12KHF40-U-145gsm-1000
EH918-T-33%-12KHF40-U-133gsm-300
EH918-F-33%-12KHF40-U-133gsm-6.35

【預(yù)浸料產(chǎn)品】

一類預(yù)浸料幅寬1000mm，主要用于制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的碳纖維復(fù)合材料，采用手工鋪貼在模具上完成預(yù)制體的準備，并通過熱壓罐成型工藝完成制造。
二類預(yù)浸料幅寬300mm，主要用于制造大尺寸簡單形狀的碳纖維復(fù)合材料，采用設(shè)備將預(yù)浸料自動鋪貼在模具上完成預(yù)制體的準備，并通過熱壓罐成型工藝完成制造。
三類預(yù)浸料幅寬6.35mm，主要適用自動鋪絲工藝，可實現(xiàn)單獨控制、并可進行轉(zhuǎn)彎，具有較強的曲面適應(yīng)能力，不僅可以鋪放凹面、凸面，還可以實現(xiàn)開口、補強等變厚鋪層。

標準及認證

Q/321181THS002聚丙烯腈基碳纖維企業(yè)標準
HSCP3-ZS-J008預(yù)浸料樹脂原材料規(guī)范
HSCP3-ZS-J027預(yù)浸料用樹脂規(guī)范

纖維性能與制品特點

碳纖維預(yù)浸料的強度可以達到鋼材的6-12倍，密度只有鋼材四分之一
可塑性好，可根據(jù)模具形狀做成任何形狀，成型容易，便于加工
粘性壽命長，能夠滿足大型航空航天制件的鋪貼周期要求
抗沖擊性能優(yōu)異，單向預(yù)浸料沖擊后壓縮性能（CAI）大于300MPa

HF40級碳纖維的力學(xué)性能

EH918/HF40-12K環(huán)氧碳纖維預(yù)浸料的性能指標

應(yīng)用技術(shù)

操作過程：預(yù)浸料裁剪鋪貼時要在潔凈間內(nèi)進行；鋪貼過程要保持預(yù)浸料表面平整，不能有褶皺，發(fā)現(xiàn)層間有氣泡時，及時趕出；建議預(yù)浸料鋪貼每4層進行一次預(yù)壓實操作；
固化過程：全真空，熱壓罐中施加6.0bar壓力；以1～3℃/min的升溫速率加熱至180℃（熱電偶最低溫處）；保持180℃，6.0bar恒溫至少2小時；以不大于3℃/min的降溫速率降至60℃以下。

纖維應(yīng)用

民用大型飛機結(jié)構(gòu)部件、無人機

中模高強碳纖維預(yù)浸料的優(yōu)勢是什么？

EH918/HF40預(yù)浸料為增韌環(huán)氧樹脂體系，主要用于平面型或低曲率曲面的準平面型復(fù)材整體結(jié)構(gòu)件鋪層制造，采用干法纏繞和鋪貼工藝相結(jié)合的方法，技術(shù)可實現(xiàn)一體化成型，其CAI值在310MPa以上。

文章來源：中國纖維流行趨勢報告

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