프리프레그는 강화섬유나 직물을 매트릭스에 함침시켜 만든 반경화 시트로, 복합소재의 중간소재입니다.
주요 강화재로는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드와 이들의 직물 등이 있다.
주요 매트릭스 재료에는 에폭시 수지, 비닐 에스테르, 페놀 수지, 비스말레이미드, 시아네이트 에스테르, 폴리이미드, 열가소성 수지가 포함됩니다.
프리프레그를 사용하여 생산된 복합소재는 다른 소재에 비해 강도, 경도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 내충격성, 경량성 등 다양한 특성을 향상시킬 수 있습니다.
사용 편의성, 일관된 성능, 고품질 표면 마감 등 많은 장점 덕분에 복합소재 산업에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
섬유의 종류, 섬유의 배열, 사용되는 매트릭스 물질의 종류에 따라 민간 항공기, 자동차 산업, 에너지 산업, 스포츠 및 레저 제품 산업 등의 생산 및 제조에 사용될 수 있습니다.
프리프레그 제품의 범위
1. 사전 함침 재료 폭: 15mm~1600mm
2. 프리프레그 단위 면적당 섬유 질량(FAW) : 50-400 g/㎡
3. 사전 함침 수지 함량:
단방향 섬유 프리프레그: 30-45% ± 2%
미리 함침된 원단: 35-60% ± 3%
4. 단방향 프리프레그 섬유 종류: 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드, PBO섬유, 현무암섬유 등
5. 사전 함침 직물 유형: 평직 직물, 단조 직물, 능직 직물.
6. 프리프레그용 수지 매트릭스:
120도 C 경화형 개질 에폭시 수지 매트릭스
180도 C 경화 개질 에폭시 수지 매트릭스
사전 함침 소재가 사용자들 사이에서 점점 더 인기를 얻고 있는 이유는 무엇일까요?
1. 최대 강도 특성. 일반적인 수동 층에는 많은 양의 과잉 수지가 있어 취성이 증가하고 전반적인 성능이 저하됩니다. 대부분의 사전 함침 재료에는 약 35%의 수지가 포함되어 있으며, 이는 최대 경화 성능을 달성하기에 이상적인 선택이며 일반적으로 기존 수동 적층에서는 달성할 수 없습니다.
2. 균일성과 반복성. 프리프레그의 두께는 균일하며, 이론적으로 금형에서 나오는 각 부분은 동일할 수 있습니다. 진공 포장 기술은 여전히 가공 및 기타 측면에서 특정 오류가 있지만, 사전 함침된 재료는 이러한 문제를 크게 줄일 수 있습니다.
3. 경화 시간을 줄이세요. 열 경화 사이클 후, 완전히 경화되기까지 표준 48시간을 기다릴 필요가 없습니다.
4. 외관이 좋다. 사전 함침 재료 가공에는 여전히 금형 준비 및 탈형이 필요하지만 사전 함침 재료 가공은 거품을 제거하고 매끄럽고 광택이 나는 표면을 얻는 것을 더 쉽게 만들 수 있습니다.
프리프레그용 보강재:
1. 유리섬유 종류:
2. 탄소섬유:
3. 아라미드 계열
섬유 천을 위한 프리프레그의 요구 사항:
프리프레그의 보강재로서 섬유 천은 일반적으로 높은 강도와 탄성률, 높은 파단 신율, 최소한의 성능 분산을 가져야 합니다. 섬유의 선형 밀도 또는 유리 섬유 직물의 표면 밀도는 안정적이어야 하며, 섬유는 표면 처리 후 수지와 결합할 때 좋은 계면 특성을 가져야 합니다. 포장 요구 사항은 균일한 장력과 되감기 중 주름이나 접힘이 없어야 합니다.
프리프레그는 어떻게 가공되나요?
프리프레그의 일반적으로 사용되는 성형 공정에는 주로 진공백 공정, 핫프레스 탱크 공정, 성형 공정, 튜브 롤링 공정, 압출 성형 공정, 와인딩 성형 공정 등이 있습니다.
섬유 프리프레그의 주요 생산 방법은 두 가지가 있습니다. 하나는 수지를 직접 가열하여 점도를 낮추고 섬유 사이의 균일한 분산을 용이하게 하는 핫멜트 방법입니다. 다른 방법은 수지를 용매에 녹여 점도를 낮추고, 섬유에 수지를 함침시킨 후 가열하여 용매를 증발시키는 용액 함침 방법입니다.
현재 탄소섬유 프리프레그에 일반적으로 사용되는 핫멜트 방법은 1단계와 2단계 방법으로 나눌 수 있습니다. 2단계 공정에서 첫 번째 단계는 수지 필름을 준비한 다음 사전 함침 처리가 필요합니다. 현재 중국에서 탄소섬유 사전 함침 재료의 약 90%가 핫멜트 2단계 방법을 사용하여 처리됩니다.
프리프레그의 적용 분야
프리프레그의 응용은 항공우주 분야뿐만 아니라 풍력 발전, 보트, 자동차, 철도 운송, 드론, 스포츠 장비, 국방 및 군수 산업, 산업 기계 등과 같은 산업에서도 빠르게 발전하고 있습니다. 프리프레그의 응용은 날로 증가하고 있습니다. 그 결과 일부 구성 요소는 더 높은 비강도, 비강성, 피로 저항 및 제품의 설계 자유도를 추구하고 있으며, 이로 인해 프리프레그 사용이 금속 재료를 능가하고 지속적인 성장 추세를 보이고 있습니다.
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