树脂传递模塑碳/环氧复合材料非平衡浸润过程与界面性能调控

在树脂传递模塑（RTM）工艺中，液态树脂对纤维预成型体的浸润是树脂组分在纤维增强体表面的竞争性吸附过程。RTM工艺特点决定了增强纤维与树脂基体的接触时间短，容易形成不良的树脂/纤维结合界面。本项目针对RTM成型碳/环氧树脂体系，从树脂组成、纤维表面特性两个方面出发，研究其在动态的非平衡条件的界面形成过程和机理。采用综合热分析、高效液相色谱和漫反射红外光谱等手段研究树脂组分的竞争性吸附行为；利用DMA、AFM、角分辨XPS和界面微脱粘原位测试技术表征碳/环氧复合材料的界面结构和性能，探明非平衡浸润过程和界面性能、宏观性能的相关性。采用等离子体对碳纤维增强体进行表面处理，结合超声强化浸润技术，在提高界面结合性能的同时兼顾表面处理对树脂组分竞争性吸附的影响。研究在非平衡浸润过程中复合材料界面结构性能设计、优化和调控的有效手段，实现对RTM成型复合材料的质量调控。