碳纤维夹心泡沫的生产工艺通常以“三明治”结构为主，核心流程如下：

1、泡沫芯材制备

采用PMI泡沫（聚甲基丙烯酰亚胺）或聚氨酯（PU）泡沫等闭孔硬质泡沫，通过原料混合发泡工艺制成，密度控制在60-100kg/m³，厚度根据需求调整（如10-20mm）。

例：PMI泡沫可通过甲基丙烯酸/甲基丙烯腈共聚板加热发泡（170℃以上）制备。

2、碳纤维层铺贴

选用碳纤维单向布、双轴向布或平纹织物，按设计角度（如0°/45°/90°交替）铺贴于泡沫芯材上下表面，形成增强层。

铺层前需对碳纤维进行表面处理（如浓硝酸氧化），增强与树脂的结合力。

3、复合成型

真空辅助树脂传递模塑（VARTM）：将铺贴好的预成型体放入模具，抽真空到0.085MPa以上，注入环氧树脂（粘度300-800MPa·s），在80-135℃下固化1-3小时，形成整体结构。

热压罐工艺：适用于高性能需求，通过高温高压（135-140℃，10MPa）使树脂充分浸润纤维，固化后脱模。

4、后处理

修整边缘毛刺，进行表面涂装或贴合防火材料（如0.2-0.5mm防火毡），提升耐候性。

关键工艺特点：

采用闭孔泡沫避免树脂渗透，保证结构稳定性。

通过多角度铺层设计（如±45°交织）提升抗弯、抗冲击性能。

环保型树脂（如环氧树脂）与低密度泡沫结合，实现轻量化（密度可低于120kg/m³）。

应用场景：航空航天结构件、新能源汽车车身、体育器材等需轻质高强的领域。