用于碳纤维制品生产的湿碳和干碳是什么意思？有什么区别？

碳纤维因其轻质、高强度和高模量的特点，在航空航天、汽车制造、体育器材等多个领域得到了广泛应用。而在碳纤维复合材料的制备过程中，根据浸渍树脂的方法不同，通常会提到“湿碳”和“干碳”两种不同的术语。那么，湿碳和干碳是什么意思？有什么区别？ 1、湿碳的定义与特点 湿碳，顾名思义，是指通过特定工艺将碳纤维纱织物浸泡在液态树脂中，待树脂凝固后再进行热固化加工而成的复合材料。常见的树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。湿碳的制作工艺相对简单，适用于小批量生产。其特点主要体现在以下几个方面： ①制造工艺：湿碳纤维的制作过程是将碳纤维纱织物完全浸泡在液态树脂中，通过真空密封固化的方式使树脂与纤维紧密结合。这一过程中，碳纤维的纹路可能会在固化过程中发生轻微变形，断面处可以清晰看到碳纤维丝。 ②成本与重量：由于湿碳的生产设备需求较少，树脂的使用量可能较多，因此其制造成本相对较低。然而，这也导致了湿碳纤维制品的重量相对较重。 ③性能：湿碳纤维的制造过程中可能会产生气泡和波浪状纤维编织，这些因素都会影响其强度。此外，纤维与树脂之间的粘合力有限，湿碳的机械性能在高温和湿度环境下容易退化。尽管如此，湿碳纤维仍具有非常好的耐腐蚀性能和较高的刚度，适用于一些对成本有较高要求的场合。 2、干碳的定义与特点 干碳，在碳纤维制品生产中，指的是采用预浸料纤维方法制造的碳纤维产品。预浸料纤维是指树脂已经被嵌入纤维中，然后置于高压釜中在高压和高温下进行固化，以去除杂质并增强材料强度。干碳的特点包括： ①制造工艺：干碳纤维的制造过程复杂且精细，纤维在制造前已经预先浸入树脂中，通过高压和高温的高压釜进行固化。这样的处理使得纤维与树脂之间的结合更为紧密，材料的纹路也更加规整。 ②成本与重量：干碳纤维的预浸料纤维生产成本较高，且需要高压罐进行固化，因此其制造成本和市场价格都相对较高。然而，由于预浸纤维的重量减少多达50%，干碳纤维制品的重量相对较轻，这在需要轻量化的领域尤为重要。 ③性能：干碳纤维通过高压灭菌工艺消除了气泡和其他杂质，显著增强了其强度和质量。其高强度、耐腐蚀能力强、不易挥发和稳定的化学性质，使得干碳纤维在高性能跑车、赛车以及航空航天等领域得到广泛应用。 3、湿碳与干碳的区别 湿碳和干碳在碳纤维制品生产中主要存在以下区别： ①制造工艺：湿碳采用碳纤维纱织物浸泡在液态树脂中后真空密封固化的方法；而干碳则采用预浸料纤维，在高压和高温条件下进行固化。 ②成本与重量：湿碳因生产设备需求较少且树脂使用量大，成本相对较低但重量较重；干碳因制造工艺复杂和高压罐固化，成本较高但重量较轻。 ③性能：湿碳的机械性能在高温和湿度环境下容易退化，强度相对较低；而干碳通过高压灭菌工艺消除了气泡和杂质，具有更高的强度和稳定性。