乙烯基酯树脂基复合材料固化动力学及其RTM工艺缺陷研究
本文采用DSC研究了纤维/乙烯基酯树脂复合材料的固化行为和固化反应动力学，为更好地模拟纤维/乙烯基酯树脂复合材料体系的固化过程提出了新的自催化固化动力学修正模型。采用DMTA研究乙烯基酯树脂复合材料固化过程中微观力学性能的变化，探讨乙烯基酯树脂复合材料固化机理。研究表明：碳纤维、玻璃纤维对乙烯基酯树脂固化度和固化反应速度有不同程度的影响；经典自催化模型固化动力学参数表明：玻璃纤维存在时乙烯基酯树脂固化反应的活化能减小了38.5％，而碳纤维存在时乙烯基酯树脂固化反应的活化能增大了30.46％；对玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料而言，固化温度高时经典自催化模型不能很好地模拟出其固化过程，而对碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料而言，固化温度低时经典自催化模型对其固化过程的模拟有偏差。本文提出的修正自催化模型dα/dt=k2αm(αu-α)n，n=2m适用于GF/VE，CF/VE复合材料的等温固化过程，能比经典自催化模型更准确地模拟GF/VE，CF/VE复合材料的等温固化过程。
树脂对纤维预成型体的渗透流动是在RTM成型工艺中另一关键因素，它直接涉及到缺陷的生成，工艺参数的确定等。本文针对玻璃纤维/乙烯基酯树脂RTM成型样品中干斑缺陷进行研究，采用SEM观察复合材料干斑处脆性断面，分析复合材料内部干斑缺陷断面的形态；通过分析毛细作用力探讨了注射温度对干斑缺陷影响的机理；采用透明RTM模具测量不同工艺条件下树脂的渗透率。结果表明：干斑缺陷为树脂对纤维浸润不良导致干纤维束存在所致；树脂注射温度升高干斑缺陷面积增大；树脂充模温度、注射压力及玻璃纤维表面偶联剂含量对渗透率都有影响。
复合材料;乙烯基酯树脂;固化反应动力学;树脂传递模;塑成型缺陷
北京化工大学
硕士
材料学
薛忠民;杨小平
2006
中文
TB332
64
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）