熱壓成型工藝的基本過程包括：樹脂流動(dòng)，纖維壓實(shí)，氣泡生成及排除，熱量、質(zhì)量傳遞，化學(xué)反應(yīng)。

 

         樹脂流動(dòng)主要以短程流動(dòng)為主（即樹脂在纖維束內(nèi)的流動(dòng)），由流動(dòng)動(dòng)量方程及流體連續(xù)性方程來表示，涉及樹脂粘度與溫度的關(guān)系，由樹脂的流變特性表示，以及樹脂的流動(dòng)特性，由纖維的密實(shí)性決定，密實(shí)性主要由纖維的體積分?jǐn)?shù)決定。另外還包括浸潤特性，即樹脂浸潤纖維的能力，涉及界面，接觸角等問題。

 

        纖維密實(shí)是指在溫度、壓力作用下，樹脂粘度降低，將纖維之間多余的孔隙和樹脂擠出，達(dá)到密實(shí)的效果，（力學(xué)性能與纖維的體積含量有很大的關(guān)系），實(shí)際上，樹脂滲透，纖維壓縮是同時(shí)進(jìn)行的，纖維壓縮，可以用纖維連續(xù)性方程、纖維壓縮方程來表示，壓縮造成樹脂流動(dòng)的流道減小，并且變得復(fù)雜，通?？梢酝ㄟ^試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)滲透率方程（達(dá)西定律，Kozeny Carman方程等）來模擬。

 

         化學(xué)反應(yīng)主要是指熱固性復(fù)合材料在固化過程中樹脂的反應(yīng)，由小分子單體經(jīng)過反應(yīng)生成交連的網(wǎng)絡(luò)狀高分子。

 

 涉及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，質(zhì)量守恒方程和傳熱方程，反應(yīng)從微觀上分析又涉及分子鏈的打開，結(jié)合，電子的傳遞等微觀過程，相對宏觀的運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜，但一般在復(fù)合材料的制造時(shí)，只考慮宏觀性能和細(xì)觀力學(xué)。

 

       氣泡生長及運(yùn)動(dòng)是指樹脂中的空氣，水汽等揮發(fā)分隨溫度的升高而增長，涉及擴(kuò)散和溫度-壓力的關(guān)系，由孔隙生長方程表示，在壓力的作用下，氣泡運(yùn)動(dòng)，溶解的過程，涉及到樹脂壓力與實(shí)際外壓的關(guān)系，但樹脂壓力大于孔隙壓力時(shí)，孔隙破裂，溶解，如果樹脂壓力小于孔隙壓力時(shí)，孔隙將留在樹脂內(nèi)，隨著樹脂固化，最后形成缺陷?？刂品匠逃蛇_(dá)西定律和連續(xù)性方程聯(lián)合求解，但實(shí)際操作和計(jì)算比較困難。孔隙問題也是熱壓過程中的一個(gè)涉及方面較多，也較難控制的問題。

 

傳質(zhì)、傳熱過程由物質(zhì)、熱量守恒定律來表達(dá)，涉及工作環(huán)境，反應(yīng)物質(zhì)及固化過程輔助介質(zhì)的特性。

 

本文摘自: 復(fù)材中國

 

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