经过半个多世纪的发展，碳纤维复合材料固化成型方法已经有几十种，每种工艺都有各自的优缺点，有各自的适用范围，但是它们之间存在着共性，从原材料到形成制品的过程，都需经过固化与成型工艺。本文介绍了国内外碳纤维复合材料主要的固化方法、成型工艺，并对其研究与应用进行了展望。

　　高性能复合材料如碳纤维环氧复合材料的固化过程是基体材料从液态变为固态的过程，这个过程是一个复杂的热、化学和力学性能急剧变化的过程，由于热效应和化学反应效应会导致残余应力和变形产生，因此复合材料基体的固化相当重要。

　　1、统的热固化。碳纤维环氧复合材料的固化过程就是将预制件放入烘箱（或热压机或热压罐）中对预制构件进行加热和加压的过程，是热固性树脂与纤维结合，形成复合材料结构件的过程。但是要想得到质量好的复合材料结构件，必须选择最佳的固化工艺参数，工艺参数主要指温度、压力及加压点、升降温速率和保温时间等。可以利用示差扫描量热法（DSC）对树脂在固化过程中的反应历程及其树脂的流变学性能黏度变化进行分析来加以确定。

　　2、辐射固化。辐射源很多，如：α、β一、β+、y和中子射线。主要的辐射固化（radiation curing）有电子束固化（EB）和紫外线固化（UV）2种。（1）电子束固化。即高能量电子束碰撞目标分子，释放足够的能量使其产生一系列活泼的粒子，当邻近分子发生这一过程时，活泼粒子释放出能量，形成化学键。电子束固化可使聚合物体系性能如模量、强度、冲击强度、硬度、耐热性及抗冲击、抗蠕变等都会有一定程度的提高。(2)光固化。光敏树脂浸渍纤维增强材料制成柔性预浸料修理补片，用黏结的方法贴补到破坏损伤区，在紫外光的照射下迅速固化，从而在短时间内完成结构的修补。

　　3、微波固化。微波是频率为109~1011Hz的电磁波，其固化机理是极性物质在外加电磁场的作用下，内部介质极化产生的极化强度矢量落后于电场一个角度，导致与电场相同的电流产生，构成物质内部功率耗散，从而将微波能转化为热能，致使固化体系快速均匀升温而加速反应。

　　复合材料结构件制造技术正朝开发非热压罐成型技术（如电子束固化技术）、扩大整体成型技术特别是大型整体构件成型技术，发展快速固化技术、辅机柔性制造技术，采用光导纤维技术检测构件，实现复合材料构件生产自动化、计算机无损检测在线监测，促使复合材料制造技术向智能化、自动化方向发展；同时相关技术的机理、设备、树脂与固化剂的开发也是研究的重点。可以肯定，随着研究的深入和技术的开发成熟，复合材料结构件，特别是高压容器将会被应用到更广泛的军事与民用领域。

　　阅读延伸：《树脂基体在碳纤维复合材料中起什么作用》