RTM成型工艺中气泡的形成与其排除方法研究进展.pdf

RTM工艺过程中气泡形成机理及排除方法研究进展 :右2 张彦飞’ 刘亚青 ‘杜瑞奎 ‘ 陈 了子 (1 中北大学材料科学与工程学院，太原 030051) (2 北京玻璃钢研究设计院，北京 102101) 文 摘 根据国内外的研究成果时RTM工艺过程中气泡的形成机理及其研究方法、排除方法等进行了 全面的分析总结，并且对RTM气泡研究的未来方向进行了展望。 关健词 RTM，气泡，形成，排除 StudyDevelopmentofMechanismforVoidFormationandElimination DuringRTMProcessing ZhangYanfei LiuYaqing DuRuikui ChenChunz (1SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan 030051) (2 BeijingFRPResearchDesignInstituteofChina,Beijing 102101) Basedonthedomesticandforeignstudyachievements,thepaperroundlyanalyzesandsummarizes themechanismofvoidsformation,waysofstudyandeliminatingmethodsinRTM,andlooksintothefutureofRTM voidresearch. KeywordsRTM,Void,Formation,Elimination a 引盲 间剪切强度下降7%，并且气泡是湿气渗人的通道， 有专家预测RTM工艺将与SMC,BMC一道成 将因为氧化作用而导致树脂的塑性化、削弱聚合物 为21世纪复合材料的主导成型工艺[1]0RTM工艺 链、降低纤维一树脂的结合性能，从而使制件承重、 是一种闭模成型技术，通过将树脂注人预先铺有预 尺寸稳定、使用寿命等基本性能严重丧失。本文综 成型体的闭合模具中即时成型制品，具有成型周期 述了RTM气泡的形成机理和排除方法，展望了 短、对环境污染危害少、设备和劳动成本低、能成型 RTM气泡研究的方向。 复杂和大型制件的优点。RTM工艺中的缺陷主要 1气泡形成机理 包括:表面质量差、起皱、漏胶、气泡、干斑、裂纹和结 树脂注入模具浸润增强材料为RTM成型工艺 构变形等，其中气泡是危害最大的缺陷之一，气泡的 的关键，气泡在这个过程中产生、迁移、积聚或者消 存在不仅会引起纤维浸润性降低、粘接性变差、复合 除，它主要形成于RTM工艺中复杂的树脂流动过 材料构件强度不一致及表面质量低劣’「」，而且还会 程。 降低复合材料的耐久性和耐疲劳性能’〕〔。Ghiorse 1974年，J.G.Williams[’]研究发现气泡形成于 S.R.(41总结出制品中含有1%的气泡，复合材料层 液体流动前沿流过后的纤维床中，并发现表面张力 收稿日期:2005-12-14;修回日期:2006-07-03 基金项目:民口配套 “十五”重点项目(MKPT-2004-25ZD) 作者简介:张彦飞，1974年出生，硕士，主要从事复合材料成型工艺的教学与研究 宇航材料工艺 2006年 第5期 一 7一 对空气包裹有一定的影响，提出了表面张力对流速 界毛细作用数2.5x10一’以上，没有气泡形成，而在 以及树脂在纤维中的流动形态的影响。接着K. 低于这个临界值时，气泡随毛细作用数减少有规律 Kuremastsu[61指出制件中气泡的形成在于RTM中 地增加。李柏松应用毛细作用数作为划分RTM充 树脂并不能理想的流过所有通道并排出其中的气体 模过程中流动模式的依据’”〔」，认为当气泡数较小 而彻底浸润纤维。1989年，J.A.Molnar