固化温度对预浸料固化过程的影响

Alpha Technologies利用封装样品流变仪（ESR）评估了加工参数对预浸料复合材料流变行为和力学性能的影响，这些参数包括：

1. 固化温度
2. 升温速率
3. 停放时间

在本文中，我们将探讨固化温度对预浸料材料热稳定性和尺寸稳定性的影响。

这是探索该研究结果以及Alpha公司的Premier ESR®在推动企业预浸料材料工艺优化目标中所发挥作用的三篇系列文章中的第一篇。在右侧表格中填写信息注册，以便在新文章发布时收到通知。如需了解我们研究的其他关键加工参数的更多信息，请下载完整研究报告。

预浸料固化的关键流变参数

探讨温度对预浸料固化的影响，有三个关键流变参数需要考虑：

储能模量

储能模量（G’）用于衡量预浸料材料的刚度或硬度。G’值表示材料在发生形变时弹性储存和恢复能量的能力。G’值越高，材料越硬或弹性越强。

损耗模量

损耗模量（G”）用于衡量预浸料材料的粘度或流动阻力。它表示材料在形变过程中以热的形式耗散的能量大小。G”值越高，表明能量损失越大，材料的黏性行为越明显。

损耗因子

Tan δ 是损耗模量（G”）与储能模量（G’）的比值，是理解预浸料材料弹性与粘性平衡、固化程度以及树脂流动性 的关键指标。流动性在加工初期尤为重要，因为此时材料必须贴合模具形状。Tan δ 值越高，通常意味着流动性越好。

然而，平衡至关重要。如果固化温度过高，可能会产生一系列不良后果：

• 树脂粘度过度降低，导致树脂分布不均匀。这会对预浸料材料的力学性能和储能模量产生负面影响。
• 热应力增加，可能影响固化反应的终止，并最终导致开裂和空洞形成。
• 纤维和基体热膨胀速率不同，导致翘曲和变形。

温度控制不当引发的问题

固化不完全

固化不均匀

固化过程需要一定时间。如果固化温度过低，在较厚区域充分固化之前，最终产品可能已被从固化炉中取出，导致最终产品固化不均匀。

过度固化

树脂过度固化可能因机械性能降低而变得多孔且易碎。这通常发生在固化温度过高的情况下。