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《中北大学》 2011年
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VARTM工艺浸润过程及其应用基础研究

郑澎  
【摘要】:真空辅助树脂传递模塑(Vacuum assisted resin transfer molding,简称VARTM)是一种制备大尺寸复合材料制品的液体模塑成型技术,是目前世界上先进的高性能低成本复合材料制备工艺。该技术不仅可以提高树脂传递的动力,排除模具及纤维增强材料中的空气,更重要的是,可为树脂在模腔中的流动打开通道,形成完整的通路。 本文系统研究了适用于VARTM工艺的风电叶片用环氧树脂体系、处理后的增强纤维与树脂的相容性以及树脂对增强纤维的浸润性,并对采用VARTM工艺制备的复合材料制件进行了力学性能研究。 首先,根据VARTM工艺对风电叶片用环氧树脂体系的要求,对适用于VARTM工艺的风电叶片用环氧树脂的固化动力学及流变性能进行了研究,确定了环氧树脂的固化工艺;为改善树脂对增强纤维的浸润性,采用硅烷偶联剂处理和热处理方式对增强纤维进行了处理,研究结果表明,处理后的增强纤维与树脂的接触角变小,相容性变好,树脂对纤维的浸润性能提高。接着,着重研究了VARTM工艺中树脂对纤维的浸润过程,结合单向渗透和径向渗透的测试方法,研究了不同纤维编制方式、不同纤维层数与不同树脂的渗透率,研究结果表明,编制方式、纤维层数和树脂种类对增强纤维的渗透率有很大影响。最后,研究了VARTM工艺制备的复合材料制件的力学性能,研究结果表明,增强纤维的编制方式对复合材料的力学性能影响很大,使用单轴向布的复合材料,其拉伸性能和弯曲性能最好。 本研究为消除VARTM工艺浸润过程中的气泡、干斑等缺陷,缩短成型周期,提高产品质量提供了理论依据,并可为高性能低成本复合材料制造技术大规模发展和应用打下坚实的技术基础。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ323.5

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【参考文献】
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