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中國纖維流行趨勢2021/2022入選纖創未來——高性能碳纖維
 

推薦理由

碳纖維為復合材料之“芯”,大國之重器。企業自主研發全套國產化技術與裝備,突破高品質超高強度碳纖維制備技術,強度達到6400MPa以上,整體水平達到國際先進;中模高強碳纖維預浸料制備技術愈加成熟,滿足大尺寸、曲面復合材料主承力結構要求。高性能碳纖維為航空航天、固體發動機殼體等提供國產化原料支撐,也為進一步實現輕量化提供解決方案。


推薦品種

  • 超高強度碳纖維|品牌:神鷹、拓展

  • 中模高強碳纖維預浸料|品牌:恒神




超高強度碳纖維


推薦理由
企業自主開發技術,超高強度碳纖維力學性能、工藝性能均與國外同類產品相當,實現國產替代。

制備技術
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制備出T1000G級超高強度碳纖維原絲,最后通過預氧化和碳化纖維結構精細控制技術制備出超高強度碳纖維。

纖維及制品特點

主要規格

  • 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
  • 復合材料轉化率及其拉伸性能優異


應用技術


  • 織物技術: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。

  • 預浸技術:適用于加工環氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬樹脂基等預浸料產品。

  • 成型工藝:根據不同應用場景,在發揮材料性能優勢的基礎上綜合考慮生產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。


纖維應用


Q:

超高強度碳纖維的技術和性能與國外同類產品相比,情況如何?


A:

該產品開發過程中的聚合、干噴濕紡、碳化技術以及聚合釜、紡絲機、蒸汽牽伸機、預氧化爐、碳化爐等裝置和油劑、上漿劑等輔料全為自主研發,擁有碳纖維生產成套裝備技術,能夠完全擺脫國外進口。干噴濕紡技術制備的纖維力學性能大幅提升、生產效率顯著提高。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。





中模高強碳纖維預浸料



推薦理由
中模高強碳纖維預浸料具有比強度、比模量高和耐疲勞等的特點,可應用于復合材料主承力結構部件,進一步實現在航空航天等領域的輕量化。

制備技術
  • 在一定的壓力和溫度下,把樹脂膠膜和相應的纖維或織物經過熱熔浸膠進行輥壓浸漬,所制備出來的材料為熱熔預浸料。
  • 第一步涂膜:在涂膜設備上完成膠膜的制備,樹脂面密度控制在±2%;
  • 第二步含浸:將制備好的膠膜轉移至含浸設備與碳纖維進行復合,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。預浸料面密度控制在3%。


預浸料生產工藝流程圖

纖維及制品特點
主要規格
  • EH918-35%-12KHF40-U-145gsm-1000
  • EH918-T-33%-12KHF40-U-133gsm-300
  • EH918-F-33%-12KHF40-U-133gsm-6.35



【預浸料產品】

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

標準及認
  • Q/321181THS002聚丙烯腈基碳纖維企業標準
  • HSCP3-ZS-J008預浸料樹脂原材料規范
  • HSCP3-ZS-J027預浸料用樹脂規范


 

纖維性能與制品特點

  • 碳纖維預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
  • 抗沖擊性能優異,單向預浸料沖擊后壓縮性能(CAI)大于300MPa

HF40級碳纖維的力學性能


EH918/HF40-12K環氧碳纖維預浸料的性能指標

應用技術
  • 操作過程:預浸料裁剪鋪貼時要在潔凈間內進行;鋪貼過程要保持預浸料表面平整,不能有褶皺,發現層間有氣泡時,及時趕出;建議預浸料鋪貼每4層進行一次預壓實操作;

  • 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。


纖維應用
  • 民用大型飛機結構部件、無人機

Q:

中模高強碳纖維預浸料的優勢是什么?


A:

EH918/HF40預浸料為增韌環氧樹脂體系,主要用于平面型或低曲率曲面的準平面型復材整體結構件鋪層制造,采用干法纏繞和鋪貼工藝相結合的方法,技術可實現一體化成型,其CAI值在310MPa以上。




文章來源:中國纖維流行趨勢報告

 
發布日期: 2021/10/19    閱讀人次: 122
 
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