题目：热压罐零吸胶工艺树脂压力与预浸料气体渗透性实验研究

目前，热压罐零吸胶工艺已经成为制备飞机承力结构用复合材料的主要工艺。该工艺区别于吸胶工艺就是整个固化过程没有树脂流出，夹杂空气不能随着树脂的流出而排除，此时预浸料铺层内夹杂空气及挥发性组分主要依靠真空和树脂压力消除，从而控制孔隙缺陷。因此本文建立热压罐工艺树脂压力在线测试系统及预浸料面内方向和厚度方向气体渗透率测试装置，重点研究零吸胶工艺中外加压力、真空等因素对树脂压力的影响规律，同时研究了温度、压力等对预浸料铺层的气体渗透性的影响规律，并结合复合材料层板孔隙分析，为优化工艺制度控制孔隙缺陷提供重要实验依据。 利用液体传压原理，建立了热压罐工艺树脂压力在线测试系统，实现罐内测试罐外信号转换；采用嵌套方式连接探针与传压管，并研究探针尺寸对测试系统的影响。结果表明，探针尺寸对测试系统滞后性有明显影响，管径越细，长度越长，滞后越大。为满足准确性及动态反应特性要求和装配要求，确定探针尺寸：外径为0.55mm(壁厚0.1mm)，长为20cm。 针对玻璃纤维织物/环氧树脂体系和碳纤维缎纹布/环氧树脂体系等厚层板，研究热压罐零吸胶工艺条件下树脂压力影响因素及分布。结果发现，热压罐零吸胶工艺成型过程中，树脂压力沿层板厚度及面内方向均匀分布，在外压不变的条件下保持稳定。树脂压力的大小与预浸料树脂含量相关。 设计并建立预浸料铺层面内方向及厚度方向的气体渗透性测试装置，针对T700/QY8911体系和碳纤维缎纹布/环氧树脂体系，研究温度、压力等对预浸料铺层的气体渗透性的影响规律。结果发现，预浸料密实程度及树脂粘度对预浸料铺层气体渗透率影响较大。气体渗透率随密实程度增大而减小，随树脂粘度的降低而减小。对于同种预浸料，面内方向气体渗透率远大于厚度方向的气体渗透率。结合层板孔隙缺陷研究发现，真空对夹杂空气的排出受层板厚度限制。对于2mm厚度的层板，真空可以有效排除层板中的夹杂空气；对于较厚层板，真空对夹杂空气的排出有限。