碳纤维复合材料早已不再是航空航天的专属材料。
在汽车、船舶、风电、医疗和工业装备领域，碳纤维已经成为一种成熟且可规模化应用的工程材料。
但在实际项目中，一个问题始终反复出现：
该采用干法碳纤维（预浸料），还是湿法碳纤维（湿铺或真空灌注）？
这个问题并不存在“谁更高级”的答案。
真正决定工艺路线的，是性能目标、预算约束、生产规模以及认证要求。
本文将从制造工程角度，对干法与湿法碳纤维进行系统对比，涵盖工艺路径、力学表现、成本结构、质量控制以及典型应用场景。
“干法”与“湿法”碳纤维到底指什么？
干法碳纤维（Dry Carbon Fiber / 预浸料）
在工业语境中，“干法碳纤维”通常指碳纤维预浸料。
名字里有“干”，但实际上材料本身并不干。
预浸料是在材料端完成树脂浸润的半成品：
碳纤维在工厂内已浸渍树脂（多为环氧）
树脂含量精确计量
处于半固化（B 阶段）状态
需要冷冻储存以防止提前反应
其核心特点是：
👉 树脂分布在铺层前就已确定。
这意味着层合板性能在很大程度上是“材料属性”，而不是“操作结果”。
湿法碳纤维（Wet Carbon Fiber / 湿铺 & 灌注）
湿法碳纤维指的是在成型过程中引入液态树脂的工艺路线，包括：
手糊/湿铺（Wet Layup）
真空灌注（VARTM）
树脂传递模塑（RTM）
其特点是：
使用干碳纤维织物
树脂在工厂现场混合并注入
树脂含量由工艺与操作决定
设备要求低、灵活性高
湿法工艺把自由度留给了制造现场，同时也把风险一并带来。
制造流程对比
干法碳纤维（预浸料）工艺路线
典型流程包括：
预浸料从冷库取出并受控解冻
单层裁剪与铺层定位
真空袋封装
加热加压固化
高压釜（最常见）
热压机
非高压釜烘箱（OoA 预浸料）
冷却、脱模、修整
高压釜压力（通常 3–7 bar）可以有效：
排除气体
压实纤维
挤出多余树脂
最终获得致密、孔隙率极低的结构件。
湿法碳纤维工艺路线
典型流程为：
干纤维铺放入模
现场混胶
树脂引入（刷涂或真空灌注）
常温或烘箱固化
脱模与后处理
由于压实压力仅来自真空（约 1 bar），树脂控制与气体排除能力有限。
树脂控制与纤维体积分数
这是两种工艺最本质的差异。
预浸料层合板
纤维体积分数：55–65%
孔隙率：通常 <1–3%
湿法层合板
纤维体积分数：40–55%（依工艺而定）
孔隙率：1–5% 更常见
更高的纤维体积分数意味着：
更高的比强度
更高的比刚度
更好的疲劳性能
因此，湿法工艺若要达到同等强度，往往需要增加厚度，带来额外重量。
力学性能与结构表现
强度与刚度
预浸料结构在统计意义上表现更优：
拉伸与压缩强度更高
单位重量模量更大
铺层角度一致性更好
湿法结构在经验丰富的团队中也能达到良好性能，但波动更大。
疲劳与耐久性
预浸料层合板由于：
孔隙少
树脂分布均匀
固化制度受控
在循环载荷下具有更稳定的疲劳寿命。
湿法结构通常需要更高安全系数来覆盖工艺不确定性。
表面质量
预浸料：脱模即具备良好表面质量，纹理清晰
湿法：往往需要打磨、补土、喷涂
因此，可见结构件更偏向预浸料路线。
固化条件与设备投入
干法（预浸料）
需要精确的温度曲线
常配合高压釜或热压设备
需要冷库、真空系统
过程数据可追溯
湿法
可常温固化
普通烘箱即可
无需冷链
初始投资低
这也是两种工艺在资本结构上的根本差异。
成本结构分析
材料成本
预浸料：材料单价高（工厂端已完成浸胶）
湿法：干纤维 + 大宗树脂，成本低
设备与投资
预浸料：高压釜、冷库、洁净环境
湿法：模具 + 真空泵即可起步
人工与返工
预浸料：人工更“技术化”，返工率低
湿法：人工依赖高，质量波动成本隐性存在
低批量、大尺寸结构 → 湿法更经济
高性能、可复制生产 → 预浸料更可控
质量控制与一致性
预浸料
树脂含量工厂控制
层合结构可重复
符合航空级可追溯体系
广泛使用无损检测（C-scan 等）
湿法
对技工经验高度依赖
厚度与含胶量波动更大
检测多依赖抽检与目检
这正是航空认证结构几乎清一色使用预浸料的原因。
应用场景选择
更适合干法碳纤维（预浸料）的场景
航空航天主/次承力结构
高性能汽车与赛车
压力容器与高载结构
对性能可预测性要求极高的医疗器件
更适合湿法碳纤维的场景
船体与甲板
风电叶片
大型工业结构
定制化、小批量产品
成本敏感项目
环境与实际运行考量
预浸料：
冷链能耗高
但现场 VOC 风险低
湿法：
树脂废料与 VOC 更多
但能源投入相对较低
从生命周期看，结构效率与使用寿命往往比工艺本身更关键。
工程结论
干法（预浸料）碳纤维提供的是：
极限性能
高一致性
可认证质量
湿法碳纤维提供的是：
灵活性
成本优势
大尺寸可行性
成熟的复合材料制造，从来不是“站队”，而是根据载荷、规模、风险和成本做出理性选择。
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