科创中国

行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

（1）   热固性碳纤维复合材料

超薄预浸料：克服机械展纱工艺局限，实现超薄展纱，从而制作展纱均匀的超薄单层预浸料。

环氧树脂：开发快速固化树脂方案、高黏度/高玻璃化转变温度/高韧性树脂方案。

仿真技术：开发叠层仿真、成型工艺仿真技术。

叠层技术：开发机器人自动化叠层设备方案。

成型技术：开发模压成型工艺方案和吹气成型工艺方案，实现一体化无缝空心结构。

后加工工艺：开发低分层的CNC整体解决方案，克服常见的碳纤维复材表层撕裂、封层、毛刺等不良；开发五轴超短脉冲激光切割设备及工艺方案。

表面处理工艺：开发脱模剂清除前处理方案、开发高遮盖力的底涂方案。

（2）热塑性碳纤维复合材料

研究以下内容：

超薄预浸料：超薄展纱工艺开发、上浆剂配方开发、退镀/重镀工艺开发。

成型：热压/注塑一体式成型工艺技术开发，简化工序。

设备：红外加热设备、机器人、即冷即热等配套设备的集成开发。

需解决的主要技术难题

（1）  热固性碳纤维复合材料：

单层单向预浸料厚度≤***、拉伸强度X≥1800MPa、拉伸强度Y≥45MPa、拉伸模量E1≥120GPa、拉伸模量E2≥5GPa、泊松比12≥***、剪切强度S12≥55 MPa、压缩强度X≥900MPa、压缩强度Y≥150MPa；

树脂固化周期＜2min、-18℃保存周期＞60天、玻璃化转变温度≥140℃；

模压周期≤4min；

CNC切割良率≥70%、激光切割良率≥85%；

外型尺寸公差±***；

制品承受V型压头100N推力不损坏、无塑性变形。

（2）  热塑性碳纤维复合材料：

单层织物预浸料厚度≤***、拉伸强度≥550MPa、拉伸模量≥45GPa、拉伸模量E2≥5GPa、泊松比12≥***、剪切强度S12≥35MPa、弯曲强度X≥700MPa、弯曲模量≥40GPa；

一体成型周期≤2min；

外型尺寸公差±***；

塑料与碳纤维结合强度≥200N；

制品承受V型压头100N推力不损坏、无塑性变形。

期望实现的主要技术目标

建立碳纤维原材选型、仿真、叠层、成型、后加工、表面处理等全套生产工艺能力，实现超薄碳纤维在VR精密结构件上的技术开发及应用。

热塑碳纤维具备可回收、快速成型的优势，更符合未来碳纤维绿色发展趋势。

处理进度