预热和塑化阶段是基本准备步骤，它将固体树脂转化为可加工的材料。它创造了一个受控的热环境，将快速固化的环氧树脂粉末熔化成液体，使其在施加全部压力之前能够流入玻璃纤维层之间并置换被困的空气。
该阶段的主要功能是使树脂液化，以确保完全的纤维饱和和空隙消除，从而建立高强度复合材料所需的致密内部结构。
预热阶段的力学原理
相变
原材料环氧树脂通常以固体粉末的形式开始。加热的液压机提供了一个特定的、较低温度的环境，以快速将这种粉末转化为可流动的熔融状态。
促进材料流动
一旦塑化，树脂就会失去其刚性并获得所需的流动性。这种流动性对于树脂渗透堆叠玻璃纤维织物的复杂编织至关重要。
避免过早加压
对固体粉末施加高压会导致压碎而不是模塑。此阶段可确保材料在物理上已准备好承受后续模塑步骤中使用的高力。
建立结构完整性
彻底的纤维浸润
要使复合材料具有强度，基体（树脂）必须完全覆盖增强材料（纤维）。塑化阶段使熔融树脂能够彻底浸润交替的玻璃纤维织物层。
消除层间空气
堆叠层之间困住的空气会在最终产品中形成薄弱点。当树脂熔化并开始流动时，它会置换这种层间空气，将其推出复合材料结构。
创建致密基础
通过去除空气和确保浸润，此阶段建立了致密的界面基础。这为材料的最终高压固化阶段做好了准备，确保成品板具有均匀的密度和尺寸稳定性。
理解权衡
过早固化的风险
环氧树脂通常是“快速固化”的，这意味着它对热量反应迅速。您必须平衡熔化粉末所需的时间与树脂在完全流入纤维之前固化（硬化）的风险。
热均匀性挑战
如果预热不均匀，树脂在某些区域可能会塑化，而在其他区域仍然是固体。这会导致复合材料板出现内部空隙和不一致的机械性能。
为您的目标做出正确选择
要获得完美的复合材料，需要根据您的具体性能要求来调整此阶段。
- 如果您的主要关注点是机械强度：确保塑化阶段足够长，以实现 100% 的纤维浸润，因为干燥点对结构完整性是灾难性的。
- 如果您的主要关注点是外观和密度：通过在不触发固化循环的情况下尽可能长时间地保持流动状态来优先去除空气，以消除表面气孔。
掌握预热阶段可确保您的原材料在化学锁定成最终形式之前在物理上统一。
总结表：
| 工艺目标 | 关键操作 | 对复合材料的好处 |
|---|---|---|
| 相变 | 将固体环氧树脂粉末转化为熔融液体 | 使材料能够流入纤维层 |
| 纤维浸润 | 液体树脂涂覆玻璃纤维增强材料 | 确保最大的机械强度 |
| 空气去除 | 置换织物堆叠之间的困住空气 | 消除层间空隙和薄弱点 |
| 结构准备 | 创建致密的界面基础 | 保证均匀的密度和稳定性 |
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参考文献
- Malgorzata Latos‐Brozio, Sebastian Miszczak. Effect of the Addition of Naringenin Derived from Citrus on the Properties of Epoxy Resin Compositions. DOI: 10.3390/molecules29020512
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
