貧膠預浸料-RTM成型工藝及其復合材料力學性能研究

李偉東， 劉 剛， 包建文， 胡曉蘭， 益小蘇

(1.先進復合材料重點實驗室，北京航空材料研究院，中航工業復合材料技術中心，北京100095;2.廈門大學材料學院，福建廈門361005)

液態成型技術尤其是樹脂傳遞模塑(Resin Transfer Molding，RTM)技術作為一種新型的復合材料成型技術，是近年來航空復合材料低成本制造技術發展的主流［1～8］。RTM工藝是一種閉模成型工藝，其工藝原理是在密閉的模腔內，通過壓力驅動樹脂流動并完成對干態纖維預成型體的浸潤［9］。與傳統的預浸料-熱壓罐成型工藝相比，RTM工藝具有更高的制造精度，包括制件的外形尺寸、表面光潔度等，并且其結構設計效率較高，尤其適用于復雜構型復合材料制件的整體化制造，同時大大降低了復合材料制件的制造工藝成本和后續的裝配成本［10～15］。

對于RTM成型工藝而言，定型預制技術是其首要的關鍵技術，制備具有良好的結構自支撐能力的近凈尺寸纖維預成型體，將直接影響到后續RTM成型工藝中樹脂對預成型體的浸潤效果，進而影響復合材料的內部質量及結構性能［16～18］。傳統的預浸料具有良好的表面黏性以及較高的纖維準直度，如果能將預浸料的這兩個優勢應用到RTM工藝中，將有可能有效地解決RTM工藝中近凈尺寸預成型體的定型、預制等技術難題，同時可以有效地避免織物在預成型鋪覆過程可能導致的纖維屈曲變形。

鑒于此，本工作中提出了一種貧膠預浸料與RTM成型工藝結合的、新型的工藝技術，其技術出發點為，在保持預浸料高纖維準直度及良好表面黏性前提下，適當降低預浸料中的樹脂含量，在預制裝模后，利用RTM工藝過程中樹脂的流動填充貧膠預浸料的空隙，進而完成對預成型體的浸潤。……