树脂传递模塑（ResinTransferMolding,RTM）技术属于复合材料液体成型（LiquidCompositeMolding）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。

　　本文采用RTM工艺制备碳纤维环氧树脂复合材料，通过对碳纤维和树脂的选择，优化RTM工艺，研究碳纤维环氧树脂复合材料的力学性能并进行分析。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。

　　在正式制备成品环氧树脂碳纤维复合材料前，要先确定合适的RTM工艺参数。在预实验中，通过12K-T300型碳纤维铺一层制备单层环氧树脂碳纤维复合层压板；成型后对其进行拉伸试验，对比不同注射速度和注射压力下所得样件的力学性能，选择出最佳的注射速度和注射压力。由于RTM工艺属于低压注塑工艺，在使用RTM工艺制备碳纤维复合材料时，注射压力一般选择2~3MPa之间，所以本试验选用注射压力分别为3MPa、2.5MPa和2MPa。对所制备的复合层压板进行拉伸试验。

　　通过试验结果可以看出，随着注射压力的增大，试样的拉伸强度随之升高。但注射压力在3.0MPa时样件的拉伸强度比2.5MPa时仅提高了2.8%；实验表明，当注射压力为2.0MPa时，环氧树脂注入碳纤维编织体中很困难，得到的复合板材性能差，所以后期制备环氧树脂碳纤维复合材料时，确定RTM工艺注射压力为2.5MPa。

　　分别选用注射速度为100mL/min、70mL/min、40mL/min制备单层环氧树脂碳纤维复合层压板，对所制备的复合材料进行拉伸试验，试验结果可以看出，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，故最终选择的RTM工艺注射速度为40mL/min。

　　DMA试验表明，经过10天的盐雾老化试验，碳纤维复合材料的储能模量有所下降，说明硬度有所下降；碳纤维复合材料的损耗因子峰值较低，说明纤维和树脂之间的界面性能较好，动态受力情况下，能量损耗较少，碳纤维复合材料的玻璃化转变温度有所降低。

　　阅读延伸：《RTM成型的碳纤维复合材料力学性能研究》