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非热压罐(OOA)预浸料作为低成本复合材料制造技术的典范,越来越受到航天航空和工业领域青睐。OOA预浸料通常设计为含有干纤维和树脂富集区的部分浸润形态,作为真空排气通道的干纤维在固化时被树脂二次渗透浸润,因此研究OOA预浸料树脂体系的固化动力学、流变学和浸润动力学的过程演化对于复合材料成型工艺具有指导意义。本文通过构建不同树脂体系的TTT图和TTT-η图,选取了 OOA预浸料树脂体系的固化剂和环氧树脂基体,并建立了树脂体系的浸润模型,以期实现复合材料成型工艺优化和质量控制。1.制备了三种固化体系双氰胺(DICY)、聚醚胺/双氰胺(PEA/DICY)和液化双氰胺(L-DICY)的预浸料树脂体系,利用固化动力学方程、凝胶模型、Dibenedetto方程等模型研究了三种树脂体系的固化行为,绘制了树脂体系的时间-温度-转变(TTT)图。对比三种固化剂体系的Tg,gel等加工条件,选择了 L-DICY体系作为OOA预浸料用树脂体系。2.分别采用双酚A环氧树脂(EP)和本征柔性环氧树脂(IFEP)与液化双氰胺(L-DICY)制备了预浸料树脂体系,研究树脂的流变学,构建时间-温度-转变-粘度TTT-η图。对比两个体系Tg,gel及其对应时间,确定了 IFEP/L-DICY树脂体系更适合于制备OOA预浸料,并且在TTT-η图基础上确定了 OOA预浸料制备条件以及成型条件。3.应用IFEP/L-DICY树脂体系制备了 OOA预浸料,通过确定纤维体积分数、纤维半径、织物渗透率、粘度、边界条件等参数建立了树脂体系浸润模型;研究OOA预浸料在升温和恒温固化过程中树脂对纤维的浸润行为,测试了孔隙率,对浸润模型进行验证,表明实验值与模型值吻合较好;并且评价了 OOA和热压复合材料的性能,对比发现OOA复合材料性能保持率都在80%以上,表明优化工艺条件可以有效的改善OOA复合材料性能。