“預浸料”是復合材料制造領(lǐng)域的一個廣義術(shù)語，用于描述在制造過程中用完全可固化的混合樹脂系統(tǒng)預浸漬的織物。預浸料通常被認為是先進的復合材料制造系統(tǒng)。只需添加模具、熱量和壓力，使用預浸料織物幾乎可以消除傳統(tǒng)鋪層或真空灌注工藝中存在的工藝差異。因此，預浸料徹底改變了我們所知的復合材料制造，并且最常用于實現(xiàn)纖維增強結(jié)構(gòu)的高性能特征。

碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維是預浸料增強復合材料中最常用的織物。從歷史上看，預浸料流行的用途是航空航天和航空應用。隨著技術(shù)的進步，預浸料織物現(xiàn)在更加實惠，并且在汽車制造和賽車、劃船、體育用品甚至建筑等高性能應用中發(fā)現(xiàn)了額外的市場價值。

預浸料是經(jīng)過計算的增強織物與半固化樹脂系統(tǒng)（通常為環(huán)氧樹脂基）的組合。該基質(zhì)（預浸料的計算重量比）負責實現(xiàn)復合層壓板的輕質(zhì)性能特征。預浸料的樹脂比例可低至 35%，這是其他鋪層方法所無法比擬的。

基本預浸料的選擇基于纖維、絲束尺寸和編織選擇等特性，所有這些特性都與傳統(tǒng)織物相似。預浸料通常具有定義的“固化層厚度”和密度，此外還提供精確的纖維與樹脂比率。添加到織物中的樹脂也起到雙重作用，使鋪層過程更加有效，因為它們具有使鋪層更有效的粘性。

由于預浸料中的樹脂流動和固化方式與灌注或傳統(tǒng)鋪層方法不同，因此它們需要壓力和熱量才能固化。預浸料織物鋪層完成后，必須通過熱量和真空的組合進行固化。這通常被稱為在烤箱或高壓釜內(nèi)進行的固化循環(huán)。對于復雜的層壓板，高壓釜（如大型壓力鍋）提供的壓力遠遠超過真空本身。一般環(huán)氧預浸料通常在 250°F 至 350°F 之間固化。

預浸料的優(yōu)點

無與倫比的機械性能：簡單來說，優(yōu)化的纖維與樹脂比率可為復合材料設計或制造提供輕重量和優(yōu)異的機械性能。預浸料正好提供這種性能。

工藝穩(wěn)健性：預浸料從層切割到脫模的加工過程更加清潔和簡單。預浸料的層切割干凈且簡單，可獲得精確的層形狀，然后可輕松鋪設到模具表面。當您使用刷子或橡膠刮刀鋪設大型復雜表面層時，手套中不再會有粘稠的樹脂。甚至無需混合樹脂，無需擔心工作時間的精確性，無需復雜的樹脂進料管線系統(tǒng)，也無需擔心噴膠是否會影響部件的表面光潔度。在減少工時、接觸時間和提高復合材料制造工藝效率方面，優(yōu)點不勝枚舉。

無與倫比的可重復性和均勻性：工藝穩(wěn)健性和一致性相結(jié)合，可有效制造可重復的高質(zhì)量部件。預浸料可減輕工藝變化，因為它具有諸如粘性、固化層厚度和壓實能力等優(yōu)化功能，使最復雜的層壓板更容易制作。預浸料是一致的，只需從切割的層中拉出背襯并將其放入模具中，根據(jù)需要使層與模具貼合即可。一旦鋪層完成，裝袋和固化過程就比灌注過程簡單得多。

共固化 > 二次固化：在復合材料中使用預浸料的一大優(yōu)勢在于能夠一次性共固化復合層壓板的許多方面。共固化增加了高性能能力，因為共固化層壓板的粘合力比二次粘合更強。薄膜粘合劑等產(chǎn)品允許在一次固化過程中使用預浸料織物層制造芯粘合復合材料。此外，可以通過合成薄膜連接大型芯件，可以在導電材料的表面添加雷擊保護，并且可以使用其他薄膜粘合劑來提供更高質(zhì)量的表面光潔度。簡而言之，使用預浸料產(chǎn)品可以簡化許多真空灌注和傳統(tǒng)鋪層缺點。

預浸料的缺點

成本：當然，預浸料的成本高于織物和樹脂。除了高性能之外，當無與倫比的可重復性和工藝穩(wěn)健性與對要制造的部件的高需求相結(jié)合時，預浸料仍可能是最佳的經(jīng)濟選擇。在為復合材料選擇最佳方案時，應權(quán)衡所有選項。

存放時間/儲存/處理/保質(zhì)期：雖然不適用于所有預浸料材料（見下文），但在使用預浸料時需要考慮預浸料的不同質(zhì)量方面，例如，當預浸料未冷凍時，其儲存和存放時間系統(tǒng)更為復雜。儲存壽命仍然很重要，但是，在不降低產(chǎn)品性能的情況下，將其暴露在室溫環(huán)境中多長時間是預浸料系統(tǒng)的關(guān)鍵方面。這不一定是缺點，但必須開發(fā)一個系統(tǒng)來跟蹤預浸料的歷史，以確保對其性能和質(zhì)量的投資。

需要額外設備：一臺能夠容納卷材的冷凍機和一臺能夠達到適當固化預浸料所需的升溫速率的受控烤箱或高壓釜系統(tǒng)是使用預浸料制造部件所需的最低限度。僅這些設備的成本和設置時間就會迅速增加。

預浸料的儲存

雖然有室溫穩(wěn)定的預浸料可用，不需要特殊的儲存需求，但大多數(shù)預浸料必須保持冷凍狀態(tài)。對于這些預浸料，當不通過層切割或鋪層加工時，它們被儲存在 0F/-18C 或以下的冷凍機中。袋子通常密封在帶有干燥劑的防潮袋中，以防止暴露在濕氣中。預浸料必須在加工前完全解凍。最佳做法是減少從冷凍機取出的時間，因為預浸料確實有“取出時間”的限制，否則預固化樹脂系統(tǒng)將變干并且無法用于復合材料制造。