做碳纖維制品，預浸料是一種很常用的中間材料。終制品能否充分發揮碳纖維優異的力學性能，預浸料起著承上啟下的作用。那么，究竟什么樣的碳纖維預浸料才算是好的預浸料呢？
還得回歸碳纖維預浸料的本質。碳纖維預浸料是預先將碳纖維織物浸漬在樹脂基體中的組合物，是制造復合材料的中間材料。
先，預浸料是樹脂和碳纖維的組合物，那么，二者組合的好不好肯定是判定預浸料好壞的標準，樹脂與碳纖維組合的好，才能有好的力學性能；其次，預浸料是用來制造復合材料的中間材料，所以好的預浸料在做復合材料的時候，應該有很好的操作性，也可稱為工藝性。 后，預浸料也要考慮客戶的其他要求，比如質量穩定，儲存壽命長，外觀等。
先上個大綱：
力學性能
| 樹脂和碳纖維匹配性
預浸料是將碳纖維預先浸漬在樹脂基體內，樹脂與碳纖維的匹配性決定著碳纖維的性能能否很好地遺傳到復合材料上。一款好的預浸料，樹脂應該可以和碳纖維有良好的結合性能。由于碳纖維在出廠時，為了防止纖維起毛，會在碳纖維表面包覆一層上漿劑。上漿劑主劑多用環氧樹脂，它能與碳纖維表面形成很強的化學鍵。上漿劑是碳纖維廠商的核心技術之一，其配方是對外保密的。對上漿劑的研究非常少，只有少數幾家科研院所有做，大部分上漿劑還依賴國外進口。
樹脂與碳纖維的的匹配，主要是與碳纖維表面上漿劑匹配，樹脂活性基團可以與上漿劑形成很強的化學鍵，同時還可以促進樹脂能夠很好地浸潤碳纖維。對于預浸料廠商來說，碳纖維的選擇搭配合適的樹脂配方，是其技術的核心，尤其是樹脂配方，更是其主要的核心競爭力。對于不同的碳纖維，配合不同的上漿劑，所使用的樹脂配方也應該是不一樣的。目前常用的基體樹脂有環氧樹脂，雙馬酰亞胺樹脂，聚酰亞胺樹脂等。環氧樹脂通常使用溫度不常超過177攝氏度，雙馬約在200~250度，聚酰亞胺樹脂可達310~320度。
| 樹脂偏差
樹脂含量對復合材料制品的力學性能影響很大，樹脂含量的波動會造成力學性能分布不均勻，所以樹脂含量偏差應盡可能低。至少控制在±3%以內，以保證復合材料纖維體積含量和力學性能的穩定性。
| 揮發組分
預浸料揮發組分含量影響到復合材料的孔隙含量。揮發分含量高，成型復合材料難免殘留部分小分子物質，會造成復合材料孔隙增大，嚴重降低復合材料的力學性能。揮發分含量盡可能小。一般在2%以下，以降低復合材料中的孔隙含量，提高復合材料的力學性能。主要承力構件預浸料的揮發分含量要求控制在0.8%以下。
工藝性
| 樹脂粘性
預浸料的粘性是指在一定溫度下自身互相粘貼的能力，同一片預浸料，溫度低可能失去粘性，溫度高又有粘性，溫度相差大約5℃，粘性就會有明顯變化，因此粘性試驗溫度一般確定為20~25℃，同時濕度定為40%~70%。粘性失去時間不長的預浸料，稍許提高溫度，粘性得以改善，只要能實現部件的鋪貼工藝，試驗表明對其力學性能沒有太大影響。
粘性不宜太大，以便于鋪層有誤時可以分開重新進行鋪貼而預浸料又不至于被損壞；粘性也不能太小，以使得在工作溫度下兩塊預浸料能粘貼在一起不至于分開。遺憾的是，粘性的評價還沒有找到一個非常適宜的方法，“感覺”很重要。
| 鋪敷性
所謂鋪敷性是指預浸料鋪層時，使其適合于復雜形狀模具鋪層的能力。對于復合材料設計師來說，預浸料是具有一定力學性能的結構單元，可以通過鋪層的方式制造各種復合材料構件。對于結構復雜的部件，要求預浸料可以完美貼合復雜曲面。就預浸料而言，鋪敷法比粘性的要求更高，失去粘性的預浸料鋪敷性肯定不合格。
| 固化溫度
對于熱固性的預浸料，通過加熱使樹脂進行固化，一般來講，固化成型時要求預浸料有較寬的加壓帶，即在較寬的溫度范圍內加壓，都可以得到滿意的復合材料構件而對性能無明顯影響。這樣可以保證固化工藝有誤差時，終制品的性能保持均一性。希望樹脂的固化溫度低、固化時間短。但一般的規律是固化溫度隨樹脂基體耐熱性能的提高而增加，固化時間隨固化溫度的提高而縮短。目前，180℃左右的固化溫度還是可以接受的。
| 樹脂流動性
一般要求預浸料樹脂有適當的流動度。流動度表示預浸料在一定溫度和壓力下成型過程中樹脂流動或遷移的能力，它與樹脂的粘度和預浸料中樹脂含量有關系。預浸料中樹脂含量越高，粘度越小，樹脂流動度越大。層壓件的流動度可以大一些，以便于樹脂均勻分布并浸透增強材料；夾層結構流動度應比較小，以使得面板和芯材能牢固的結合在一起。樹脂熔融粘度大、流動性差，不利于對纖維的浸潤，成型復合材料的拐角處往往有貧樹脂現象，這些都會降低復合材料的力學性能。
其他要求
| 質量穩定
預浸料是復合材料設計師用來組合的基本結構單元，其性能的穩定性和均一性決定著復合材料設計的精確性。一款好的預浸料應該具備非常好的質量穩定性，要求每卷預浸料間或者每批次間，其性能都具有很好的均一性。這就需要制造廠商嚴格控制生產流程，對影響預浸料性能的生產工序做到精確量化。
| 貯存壽命
對于熱固性預浸料，潛伏性固化劑使樹脂在常溫下會產生交聯，雖然這個過程會很慢，但是會影響預浸料的粘性和性能。由于從預浸料到制造復合材料中間會有一段時間，所以預浸料應該在這段時間保持良好的粘性。一款好的預浸料應具有較長的貯存壽命。通常要求室溫下的粘性貯存期大于1個月，-18℃下大于12個月，以滿足復合材料鋪貼工藝和力學性能要求。
| 外觀
這是一個拼顏值的時代，一款好的產品，應該具有好的賣相。好的預浸料先一定要滿足性能要求，其次它還應該是生產者心目中的藝術品，兼具工業性和美學性。預浸料布面要平整，不能有褶皺，不能有鼓泡和白點。纖維排布要平順，不能堆疊和彎曲。
來源《碳纖維及石墨纖維》 賀福著
預浸料及其復合材料具有輕質化、耐腐蝕、抗疲勞、高比強度、高比模量等優勢，且具有良好的質量穩定性，因此在商用航空航天、軍事/防御、通用航空、太空/衛星、體育用品、船舶、風能、汽車和土木工程等終端領域中具有廣闊應用空間和良好發展前景。預計到2024年，預浸復合材料市場將達64億美元，從2019年到2024年的復合年增長率為4.6％。在這些市場中，預計將在汽車領域實現高增長。目前，已有越來越多的復合材料企業關注或積極轉型復合材料預浸料生產。
為了滿足科研人員和企業技術人員對于先進復合材料部件結構、成型工藝、質量控制、配套技術及應用狀況的深入了解，復材網將于2020年11月25-27日在江蘇常州舉辦“2020復合材料預浸料制備成型技術培訓會”屆時將邀請多位工程技術經驗豐富的工藝專家，針對預浸料制備及其成型工藝進行工程經驗交流和實踐操作指導，以解決工程技術人員在加工過程中遇到的實際問題。讓大家少走彎路，降低次品率，增加經濟效益，促進技術進步。
主辦單位
復合材料信息網
協辦單位
江蘇奧琳斯邦復合材料有限公司
課程基本模塊
預浸料及其制備技術
1.預浸料技術概述：
分類、特點、理化性能、工藝性能。
2.預浸料用原材料：
環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛預浸料、雙馬來酰亞胺。
3.熱固性預浸料制備技術：
溶液浸漬法、熱熔浸漬法。
4.典型預浸料及其技術：
航空預浸料、OOA預浸料、窄帶預浸料。
5.預浸料成型技術概述。
環氧樹脂預浸料技術
1.環氧樹脂預浸料技術概述。
2.環氧樹脂改性技術。
3.典型預浸料配方設計：快速固化預浸料、阻燃預浸料。
聚氨酯預浸料技術
1.聚氨酯預浸料技術概述。
2.聚氨酯預浸料制備技術及應用。
酚醛樹脂預浸料技術
1、酚醛樹脂預浸料的介紹。
2、酚醛樹脂預浸料制備技術。
3、酚醛樹脂預浸料的成型及應用。
復合材料設計及工藝仿真技術
1、復合材料在各領域的應用背景。
2、基于Fibersim的鋪層設計與仿真：
定義數字化特征、驗證工藝可行性、優化設計合理性、導入數據設計優化、導出數據分析校核、制造數字化仿真定義、輸出制造數據&圖紙、復合材料數字化應用優勢。
3、典型復合材料制件的設計/工藝仿真分析。
熱壓罐成型工藝
1.熱壓罐成型工藝概述。
2.成型工藝過程及控制。
3.熱壓罐工藝用模具技術。
4.先進制造工藝技術及應用。
預浸料制備及其加工設備
1、濕法浸膠機：用途、原理、組成部分。
2、熱熔浸漬法預浸機：涂膠機復合機概述、主要組成部分及功能 。
3、預浸料卷制成型設備：裁布機、卷管機、固化裝置、脫芯機。
4、其他預浸料成型設備：纏繞機、編織機、熱壓機。
熱壓罐制造技術及產品案例
1、熱壓罐系統組成。
2、熱壓罐制造關鍵技術解析（溫度、壓力及其控制技術）。
3、熱壓罐設備制造案例。
復合材料企業的共性問題與轉型升級提綱
1、面臨問題：人工成本與能力增長、環保壓力、工作環境、低成本運營模式。
2、解決問題：制造體系升級、組織能力、人力資源的匹配、提高效率的方法。
