不同纖維堆積狀態(tài)下飽和滲透率實(shí)驗研究

       通過調(diào)節(jié)壓力控制纖維體積分?jǐn)?shù)，用單向飽和流動法對纖維層厚度方向的飽和滲透率進(jìn)行了測定。考察了纖維體積分?jǐn)?shù)隨壓力的變化規(guī)律，并分別研究了纖維體積分?jǐn)?shù)、纖維層數(shù)、鋪層方式和纖維種類對滲透率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)超過某臨界值后其值隨壓力增大的幅度減小。單向和正交鋪層時層數(shù)變化對滲透率沒有影響，而平紋布滲透率隨著纖維層數(shù)的增加而減小。此外，纖維種類的改變對滲透率有明顯影響。

       在復(fù)合材料制造過程中，纖維滲透率是影響樹脂流動狀態(tài)的重要因素之一，它由纖維的物理特性及纖維層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，反映了樹脂在纖維層中流動的難易程度。在RTM和熱壓成型等工藝中樹脂在纖維中的流動是一個非常重要的過程，在很大程度上影響了最終制件的性能。用計算機(jī)模擬方法優(yōu)化工藝時，纖維滲透率是一個關(guān)鍵參數(shù)，對模擬結(jié)果有很大影響。對于RTM、RFI等液體模塑成型工藝，樹脂在干纖維制成的預(yù)成型體中流動，樹脂流動與纖維浸潤同時發(fā)生，纖維滲透率為非飽和滲透率；而在熱壓成型工藝中使用的預(yù)浸料纖維已被樹脂浸潤，此狀況下纖維滲透率為飽和滲透率。目前國內(nèi)外對復(fù)合材料成型過程纖維滲透率的研究主要針對GMT和RTM工藝，關(guān)于熱壓過程滲透率變化規(guī)律的研究報道較少。由于毛細(xì)效應(yīng)和纖維浸潤特性等因素的影響，纖維的飽和滲透率與非飽和滲透率有明顯差別。通常情況下熱壓成型過程中樹脂的主要流動方向為纖維層的厚度方向，即z向。因此本文作者在飽和滲透率測試方法的基礎(chǔ)上，實(shí)驗研究了纖維z向飽和滲透率的影響因素及其變化規(guī)律。

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