树脂传递模塑（ResinTransferMolding,RTM）技术属于复合材料液体成型技术的范畴。RTM工艺起源于20世纪40年代末，由于具有产品质量好、生产效率高、制造成本低、易于生产整体复合材料构件等突出特点得到了迅速发展。目前，RTM工艺已经广泛应用于航空航天、建筑、通讯、交通、卫生、体育器材等领域。近年来，随着树脂基复合材料向耐高温方向的发展，在飞行器中的应用越来越广泛，特别是在载人航天、登月与深空探测、超高速飞行器、重复使用运载器等领域，耐高温树脂基复合材料应用潜力巨大。

　　将碳纤维布按照模腔尺寸裁剪好大小，同向逐层铺在涂有脱模剂的模腔中，将模具密封好并在设计温度下预热模具。在RTM操作系统处设置环氧树脂与固化剂的混合比例、注射压力和注射速度。选择伺服运行按钮，将树脂和固化剂按比例通入注射枪的静态混合器中，充分混合后从模具中间注射口注入，直至四周的溢料管有料溢出且无气泡。注射完毕后，按照固化要求进行固化，降至室温脱模，取出并得到制件。

　　根据GB/T1447-2005和GB/T1449-2005,用万能制样机来制备拉伸和弯曲试样。拉伸试样尺寸为250mm×25mm×2.5mm,加载载荷为30kN,加载速率为2mm/min;弯曲试样尺寸为80mm×15mm×2.5mm,加载载荷为10kN,加载速率为2mm/min。

　　随着注射速度的提高，试样的拉伸强度逐渐降低，原因是注射速度太快，环氧树脂还没有完全浸润到碳纤维编织布中，就充满模具并直接随着出料口流出：另外，注射速度过高会使得模具内空气不能充分排出。这两方面导致复合材料的内部存在许多孔隙缺陷，导致环氧树脂碳纤维复合材料的性能降低。但注射速度过低会影响效率。

　　采用RTM工艺制备碳纤维树脂复合材料，确定RTM工艺最佳注射压力为2.5MPa,最佳注射速度为40mL/min。拉伸和弯曲力学性能试验结果表明，3K-T300为增强体的碳纤维复合板的拉伸强度和拉伸模量最大，分别达到了459.17MPa。

　　确定试验条件，分别以3K-T30012K-T300、24K-T300及单向编织的碳纤维织布为增强体，制备不同环氧树脂碳纤维复合板。为消除环境温度的影响，在树脂注入前将树脂固化剂和模具预热至3°C,再进行后续试件的制备。除了单向纤维布为相同方向即0°铺层，其余纤维布都为0°和90°交叉铺层。实验结果表明，3K-T300、12K-T300、24K-T300、单向纤维布铺层最多为6、3、6、6。试验结果可知，单向碳纤维织布增强的复合材料中碳纤维含量为43.7%；平纹碳纤维织布增强的碳纤维复合材料中，随着碳纤维丝束的增加，其碳纤维含量随之降低。实验中发现，24K-T300碳纤维编织布6层时，注射比较困难，溢流口仅有微量的树脂溢出。

　　3K-T300平纹碳纤维布增强的复合板拉伸强度和拉伸模量在前三项中最大，达到了459.17MPa和13083.96MPa,24K-T300平纹碳纤维布增强的复合板拉伸强度最低，只有276.33MPa：说明随着碳纤维丝束的增加，其拉伸强度和拉伸模量都依次降低。单向碳纤维增强的复合板拉伸强度最高，达到了500.05MPa;这是因为碳纤维铺层都为0°方向铺层，且厚度达到了6层，所以出现其拉伸强度高于其他材料的情况，所有的环氧树脂碳纤维复合材料均为脆性断裂，其中单向编织增强的复合层压板的断面伸长率最小，为3.87%；24KT300平纹碳纤维布增强的复合板的断面伸长率最大，达到了5.10%。

　　24K平纹碳纤维布增强复合板的平均弯曲强度和弯曲模量最高，分别达到了710.65MPa和67753.15MPa,12K平纹碳纤维布增强复合板的平均弯曲强度最低，为498.21MPa;3K平纹碳纤维布增强复合板的平均弯曲模量最低，为32809.25MPa。

　　采用RTM工艺制备碳纤维树脂复合材料，确定RTM工艺最佳注射压力为2.5MPa,最佳注射速度为40mL/min。拉伸和弯曲力学性能试验结果表明，3K-T300为增强体的碳纤维复合板的拉伸强度和拉伸模量最大，分别达到了459.17MPa和13083.96MPa：以24K-T300为增强体的碳纤维复合板平均弯曲强度和弯曲模量最高，分别达到了710.65MPa和67753.15MPa。证明RTM工艺可制备高性能的碳纤维树脂复合材料。

　　阅读延伸：《碳纤维树脂传递模塑工艺（RTM）的优缺点分析》