题目：碳纤维/环氧预浸料固化特性与流变特性表征分析

树脂基复合材料工艺过程的控制在很大程度上取决于对树脂流变特性和固化特性的掌握，而纤维对树脂的流动和固化反应可能产生影响，且相关研究报道较少。因此研究纤维对树脂流变特性和固化特性的影响规律和作用机制，对于复合材料工艺过程物理化学变化的分析和工艺参数的优化有重要意义。本论文主要研究了碳纤维/环氧预浸料的固化特性与流变特性，考察了碳纤维对环氧树脂体系固化反应的影响，探讨了影响的原因，并采用固体扭转法表征分析了预浸料的流变特性及其影响因素。以一种中温和一种高温固化环氧树脂体系为研究对象，通过差示扫描量热法和红外光谱法对T300碳纤维和国产T300级碳纤维预浸料固化反应特性进行了研究，并通过改变纤维表面特性分析了碳纤维对环氧树脂体系固化反应的影响。实验结果表明，碳纤维对树脂固化反应放热速率有加速作用，并在较低升温速率下表现地更为明显，纤维表面化学活性降低后纤维对树脂固化反应放热速率的加速程度明显降低。采用固体扭转法研究了玻璃纤维织物/环氧预浸料和碳纤维织物/环氧预浸料的流变特性，实验结果重复性较好，为测试预浸料流变特性提供了一种可行的方法。在此基础上考察了试样尺寸和纤维织物结构对预浸料流变特性的影响。结果表明，试样宽度对测试结果基本没有影响，而试样厚度增加会引起预浸料复数模量的降低；纤维织物结构对预浸料流变特性有很大影响，并且预浸料复数模量的突增点滞后于树脂凝胶点，说明预浸料流变特性反映的是树脂流变特性与纤维网络可变形性综合作用的结果。