什么是碳纖維預浸料

預浸料（Prepreg，PreimpregnatedMaterials），是把基體（Matrix）浸漬在強化纖維（Reinforced Fiber）中制成的預浸片材產品，是復合材料的中間材料。

碳纖維預浸料是由增強體，如碳纖維紗、樹脂基體、離型紙等材料，經過涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復合材料，又名碳纖維預浸布。

性能特點

強度高、密度小：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

耐腐蝕，壽命長

碳纖維預浸料種類

碳纖維預浸料的種類有單向碳纖維預浸料及編織碳纖維預浸料，單向碳纖維預浸料在纖維方向有最大的強度，通常用于有不同方向組合的疊層板，而編織碳纖維預浸料具有不同的編織方式，其強度在兩個方向約相等，可應用于不同的結構物。

應用領域

廣泛應用于釣具、運動器材、體育用品、航空航天等領域， 軍事上用于制造火箭、導彈、衛星、雷達、防彈車、防彈衣等重要軍工產品。

碳纖維預浸料生產工藝

碳纖維預浸料生產工藝流程

由纖維束拼成所需的含量及寬度，然后經纖維架將纖維均勻的分開，同時樹脂加熱后涂布在上下離型紙上。

將纖維及涂布樹脂的上下離型紙同時導入滾輪中，纖維位于上下離型紙之間，借由滾輪的壓力將樹脂均勻的散布于纖維之間。

纖維含浸樹脂后經過冷卻或烘干，經捲取器捲取成捲軸狀。

碳纖維預浸料生產工藝流程圖

碳纖維預浸料的主要生產方式

碳纖維預浸料主要有兩種方式：一種為直接將樹脂加熱，以降低其黏度，便于均勻散布于纖維之間，稱為熱溶法。另一種為將樹脂溶于溶劑中來降低黏度，待樹脂含浸纖維后再加熱使溶劑揮發，稱為溶液浸漬法。

熱熔膠法的制程，樹脂含量控制容易，可省略烘干的步驟，且無殘存的溶劑，但樹脂黏度較高，含浸纖維編織物時易造成纖維變形。溶劑法投資成本低，制程簡便，但是溶劑的使用易殘存于預浸布中，影響最終復合材料的強度，而且造成環境污染的問題。

目前碳纖維預浸料主要使用熱固性材料：環氧樹脂，由于預浸料的樹脂固化狀態為B-stage，因而捲取的預浸料需于低溫環境保存，碳纖維預浸料在室溫所能儲存的時間稱為儲存周期，如無低溫儲存條件，預浸料的制作量必須以在儲存周期內能夠使用完畢為原則。

碳纖維預浸料國內外發展現狀

碳纖維預浸料市場前景

碳纖維產業不僅包括聚合、原絲及碳纖維的生產過程，而且包括下游碳纖維預浸料的生產及復合材料的生產與應用。

據復合材料雜志ReinforcedPlastics援引的報告稱，到2019年，全球碳纖維預浸料市場將達40億美元，保持快速增長，復合增長率超過11%。由于生產成本的飛升和總需求的增長，碳纖維預浸料的價格將以更快的速度上漲。全球的預浸料供應商數量不斷上升，整體的市場充滿著創新的活力，產品性能有了更高的表現。

碳纖維預浸料主要企業

全世界最著名的碳纖維預浸料公司是Toray（東麗）、 Hexcel（赫氏）、Cytec（氰特）、Gurit（固瑞特）和TenCate。占有預浸料市場的大部分份額。

國內企業有中復神鷹碳纖維有限責任公司、江蘇恒神股份有限公司、沈陽中恒新材料有限公司、威海光威復合材料有限公司 、四川新萬興復合材料有限公司 、嘉興中寶碳纖維有限公司、江蘇澳盛復合材料科技有限公司等公司，雖同國外企業還存在很大差距，但已經在各領域取得了一定的成果，有效減少了對進口產品的依賴。

碳纖維預浸料未來發展趨勢

隨著碳纖維行業的發展，碳纖維預浸料產品在近幾年呈現了新的預浸發展趨勢。

大絲束碳纖維預浸料在工業領域的優勢日益明顯。

非熱壓罐工藝（OOA，Out of Autoclave）的預浸料大力發展，可大大降低預浸料后續固化成型的時間與成本。

針對不同應用的專用預浸料：如汽車領域，對零件短時間成型要求高，為滿足后續快速成型工藝，必須開發＜5min的快速固化預浸料。

功能化的預浸料：在樹脂中混入納米碳管或短切碳纖維制成具有吸波功能的預浸料。

與其他材料共固化的預浸料：預浸料可以與灌注的樹脂共同固化，可以與SMC共同模壓固化，也可以用單向預浸料﹢織物預浸料﹢SMC共同模壓固化。

熱塑性碳纖維預浸料：無需冷庫倉存與運輸，后續成型工藝高效且方便，材料的韌性大，抗沖擊性能好，尤其可再生利用，符合節能減排綠色環保趨勢。