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碳纖維因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和高模量的特點(diǎn)，在航空航天、汽車(chē)制造、體育器材等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而在碳纖維復(fù)合材料的制備過(guò)程中，根據(jù)浸漬樹(shù)脂的方法不同，通常會(huì)提到“濕碳”和“干碳”兩種不同的術(shù)語(yǔ)。那么，濕碳和干碳是什么意思？有什么區(qū)別？

濕碳的定義與特點(diǎn)

濕碳，顧名思義，是指通過(guò)特定工藝將碳纖維紗織物浸泡在液態(tài)樹(shù)脂中，待樹(shù)脂凝固后再進(jìn)行熱固化加工而成的復(fù)合材料。常見(jiàn)的樹(shù)脂包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂等。濕碳的制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于小批量生產(chǎn)。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①制造工藝：濕碳纖維的制作過(guò)程是將碳纖維紗織物完全浸泡在液態(tài)樹(shù)脂中，通過(guò)真空密封固化的方式使樹(shù)脂與纖維緊密結(jié)合。這一過(guò)程中，碳纖維的紋路可能會(huì)在固化過(guò)程中發(fā)生輕微變形，斷面處可以清晰看到碳纖維絲。

②成本與重量：由于濕碳的生產(chǎn)設(shè)備需求較少，樹(shù)脂的使用量可能較多，因此其制造成本相對(duì)較低。然而，這也導(dǎo)致了濕碳纖維制品的重量相對(duì)較重。

③性能：濕碳纖維的制造過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生氣泡和波浪狀纖維編織，這些因素都會(huì)影響其強(qiáng)度。此外，纖維與樹(shù)脂之間的粘合力有限，濕碳的機(jī)械性能在高溫和濕度環(huán)境下容易退化。盡管如此，濕碳纖維仍具有非常好的耐腐蝕性能和較高的剛度，適用于一些對(duì)成本有較高要求的場(chǎng)合。

干碳的定義與特點(diǎn)

干碳，在碳纖維制品生產(chǎn)中，指的是采用預(yù)浸料纖維方法制造的碳纖維產(chǎn)品。預(yù)浸料纖維是指樹(shù)脂已經(jīng)被嵌入纖維中，然后置于高壓釜中在高壓和高溫下進(jìn)行固化，以去除雜質(zhì)并增強(qiáng)材料強(qiáng)度。干碳的特點(diǎn)包括：

①制造工藝：干碳纖維的制造過(guò)程復(fù)雜且精細(xì)，纖維在制造前已經(jīng)預(yù)先浸入樹(shù)脂中，通過(guò)高壓和高溫的高壓釜進(jìn)行固化。這樣的處理使得纖維與樹(shù)脂之間的結(jié)合更為緊密，材料的紋路也更加規(guī)整。

②成本與重量：干碳纖維的預(yù)浸料纖維生產(chǎn)成本較高，且需要高壓罐進(jìn)行固化，因此其制造成本和市場(chǎng)價(jià)格都相對(duì)較高。然而，由于預(yù)浸纖維的重量減少多達(dá)50%，干碳纖維制品的重量相對(duì)較輕，這在需要輕量化的領(lǐng)域尤為重要。

③性能：干碳纖維通過(guò)高壓滅菌工藝消除了氣泡和其他雜質(zhì)，顯著增強(qiáng)了其強(qiáng)度和質(zhì)量。其高強(qiáng)度、耐腐蝕能力強(qiáng)、不易揮發(fā)和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，使得干碳纖維在高性能跑車(chē)、賽車(chē)以及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

濕碳與干碳的區(qū)別

濕碳和干碳在碳纖維制品生產(chǎn)中主要存在以下區(qū)別：

①制造工藝：濕碳采用碳纖維紗織物浸泡在液態(tài)樹(shù)脂中后真空密封固化的方法；而干碳則采用預(yù)浸料纖維，在高壓和高溫條件下進(jìn)行固化。

②成本與重量：濕碳因生產(chǎn)設(shè)備需求較少且樹(shù)脂使用量大，成本相對(duì)較低但重量較重；干碳因制造工藝復(fù)雜和高壓罐固化，成本較高但重量較輕。

③性能：濕碳的機(jī)械性能在高溫和濕度環(huán)境下容易退化，強(qiáng)度相對(duì)較低；而干碳通過(guò)高壓滅菌工藝消除了氣泡和雜質(zhì)，具有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。