A. 复合材料有什么特点?
B. 固化前后须对预浸料进行哪些物理/化学测试?
C. 如何测试复合材料?
预浸料储存及安全措施
A. 如何存储预浸料?
B. 使用预浸料时应采取哪些卫生和安全措施?
附录-计算
A. 积层板纤维体积含量确定，吸胶层的理论计算
B. 固化后单层厚度、纤维体积含量和复合材料密度的计算
C. 确定预浸料树脂含量以达到所需的纤维体积含量/固化后单层厚度
01
纤维増强复合材料的性能
A. 复合材料有什么特性？
纤维在复合材料中提供强度和刚度，并承担大部分的载荷；基体树脂则决定了复合材料的使用温度、韧性和耐环境性。因此，单向复合材料（UD）在一个方向上具有优异的力学性能，也就是呈现各向异性，而不是像大部分的金属材料一样呈现各向同性。
由于纤维主导了复合材料的力学性能，因此，可以通过纤维的设计取向来达到所需的力学性能。
方向：通过纤维的铺贴方向设计，可以优化部件的力学性能。
B. 固化前后须对预浸料进行哪些物理/化学测试?
在复合材料制造过程中，可以通过以下测试来评估预浸料质量。
未固化预浸料
- 凝胶时间：在一定温度条件下，树脂从液体变成固体的时间。表现为树脂粘性的迅速增加。
- 粘度：体现树脂的流动特性，其受温度和升温速率的影响。
- 挥发份：暴露在既定温度和时间后，挥发掉的气态质量损失和原始样本质量的百分比。
- 流动性：在一定温度和压力条件下，树脂质量损失与原始样本质量的百分比。
- 粘性：预浸料本身互相粘贴，以及粘贴在模具表面的能力。
- 树脂含量：单位面积树脂重量百分比。
- 配方：化学成份的定量配比。
固化后的预浸料
- 玻璃化转变温度(Tg)：Tg表示树脂发生物理相变时的温度，意味其最高使用温度。
- 纤维体积含量：纤维在复合材料中的体积百分比。
- 复合材料密度：单位体积质量。
- 固化度：预浸料的固化程度。
- CPT：固化后的单层厚度。
C. 如何测试复合材料？
02
预浸料储存及安全措施
A. 预浸料应如何储存?
收到预浸料后，应立即将其存放在-18℃的冷库中。
为了避免受潮，在打开聚乙烯袋之前，应先让预浸料回温至室温（完整包装可能需要48小时）。
一般而言，在-18℃保存的状态下，预浸料的保质期为从制造之日起12个月。预浸料包装箱的标签上印有-18℃时的保质期和室温保质期。23℃时的粘性寿命和外置寿命因树脂而异，在相关的产品数据表中都有规定。
定义：
- 保质期：-18°C，密封防潮袋包装状态下的最长储存寿命。包装标签上有有效期。
- 粘性寿命：室温下，预浸料所能保持的适于铺贴粘性的时间。
- 外置寿命：从冷库取出到固化之间所允许的最大室温累积时间。
注意事项
- 始终通过轴心支撑预浸料。
- 记录不在冷库的时间。
- 使用后，用胶带把预浸料卷紧，以防止起皱。
- 将预浸料密封，放入箱子，放回冷库保存。
B. 使用预浸料时应采取哪些卫生和安全措施?
预浸料在应用方面的安全风险很小，原因如下：
- 预浸料在铺贴之前一直带有保护膜，裁剪后再去除保护膜，因此，直接接触预浸料的情况实际上不存在。
- 和湿法工艺不同（干纤维，液态树脂），预浸料工艺纤维粉尘极小，且无飞溅、无泄漏和溢出。
- 预浸料在常温下无挥发。
- 在常温下，预浸料的粘性处于中低水平。
然而，在操作时仍应遵守通常的预防措施，即：始终佩戴手套，确保其覆盖手臂，以避免皮肤与产品的接触。在无保护状态下重复触摸预浸料会引起过敏反应。
加工固化后的产品会产生含有纤维物质的粉尘，应避免吸入。建议在切割区安装吸尘装置提取和收集粉尘。为防止火灾和爆炸，加工固化产品时应避免粉尘的形成，避免火源o含有碳纤维的粉尘灰尘是导电的。
03
附录I一计算
A. 层压板纤维体积含量一定的情况下，吸胶层数的理论计算
由碳纤/玻纤/芳纶纤维生产的单向、织物预浸料，任何材料形式的吸胶层数的计算均使用此方式。
B. 固化后单层厚度、纤维体积含量和复合材料密度的计算
C. 确定预浸树脂含量以达到所需的纤维体积含量/固化后单层厚度
纤维和树脂确定之后，以下图表帮助确定相应的树脂含量和纤维克重，以获得所需的纤维体积含量和固化后单层厚度。
纤维体积含量
固化后单层厚度
