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连续纤维增强热塑性复合材料制备与熔融浸渍机理研究
1.引言
热塑性复合材料是一种融合了热塑性树脂和连续纤维增强材料的复合材料。与热固性复合材料相比，其具有加工成型简单、回收可循环利用、成本低、高温下稳定等优点，在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。本文主要介绍连续纤维增强热塑性复合材料的制备方法和熔融浸渍机理研究。
2.制备方法
（1）预浸树脂法
预浸树脂法是将预先浸渍好的纱线缠绕在模具上，然后再通过热压成型，使纱线与模具表面紧密贴合。该方法的优点在于能够有效控制树脂浸渍量，使复合材料的性能得到提高。
（2）熔融浸渍法
熔融浸渍法是将热塑性树脂加热熔化，然后将纤维材料浸入树脂中，待树脂浸渍纤维后，再冷却成型。首先需要将热塑性树脂加热至熔点以上，使树脂成为流体状态。接着，将连续纤维增强材料送入树脂中，使其被浸润。最后，冷却凝固并通过成型而成形。
（3）融膜法
融膜法是将树脂膜和增强材料通过一对辊子压合，树脂在热融和压力的作用下，从膜中渗透到纤维间，将纤维与树脂紧密结合成形。该方法的优点在于树脂可以实现高浸渍性和高拉伸强度。
3.熔融浸渍机理研究
（1）浸润机理
树脂到纤维的浸润形态通常分为三种：层流浸润、饱和过渡浸润和原位浸润。对于熔融浸渍法，通常采用饱和过渡浸润和原位浸润方式。饱和过渡浸润的特点是树脂浸润到纤维内部，形成纤维表面的一层薄膜，并通过原位浸润将树脂渗透到整个纤维中，从而形成复合材料。
（2）复合材料性能与浸润状态的关系
熔融浸渍法制备复合材料的质量取决于树脂的浸润状态。当树脂与纤维间的相互作用力合适时，复合材料的力学性能会得到提高。因此，浸润状况对复合材料性能具有重要的影响。
4.总结
热塑性复合材料制备是一个多学科的综合性问题，涉及化学、材料、机械等多个领域。熔融浸渍法是常用的制备方法之一，但需要厘清其浸润机理，以提高材料性能。为了优化热塑性复合材料的性能，还需进一步开展研究，并通过理论模拟和实验验证来验证相关结论。