碳纖維預浸料是指連續碳纖維、碳纖維織物或短切碳纖維在一定工藝條件下經過樹脂基體浸漬形成的碳纖維/樹脂基體的混合體，它是制造先進復合材料結構件的一種主要材料方式。

 

　　按照增強纖維材料類型可以分為單向、雙向和多軸向，本文就簡要介紹了三種材料概念、優點以及主要應用領域。

      1 碳纖維單向材料

 

　　碳纖維單向材料是指增強纖維沿同一方向排列（圖1），目前常用的單向增強材料包括單向帶、單絲、窄帶、單向織物等。

 

圖1 單向材料

 

　　單向帶、窄帶均具有高強度和高剛度，而單絲可適用于纏繞工藝和高精度鋪貼工藝；而單向織物也適用于高強度、高剛度結構件。單向增強材料詳細優點及應用領域如表1所示。

表1 單向增強材料優點與應用

 

 

　　碳纖維雙向材料以兩向織物為主，而按照編織方式，碳纖維織物可以分為機織物、針織物和無紡布，其中機織物按照經、緯向纖維交織規律又可分為平紋、斜紋和緞紋（圖2）。

 

圖2 雙向機織物

 

　　雙向織物可在兩個方向上具有高強度和高剛度，也可實現多種纖維混雜，具有良好的鋪覆性，在航空航天、工業、體育休閑等領域均有廣泛應用。

 

　　雙向增強材料詳細優點及應用領域如表2所示。

 

表2 雙向增強材料優點與應用

 

 

　　碳纖維多軸向材料如三軸向結構可以通過正交編織（圖3）形式獲得，此外多軸向織物也可以通過無紡布織物形式獲得，如圖4所示。
 

圖3 纖維結構：正交編織

 

圖4 無紡布結構

 

　　圖4中的NCF多軸向結構可實現多個方向高強度和剛度、鋪設方向無限制、可優化分布各方向纖維重量分布、無卷曲，而且加工成本低，因此主要應用于風電葉片領域；NC2?改善了力學性能和樹脂流動效應，主要應用汽車領域（表3）。

 

表3 多軸向增強材料優點與應用