复合材料液体模塑成型技术(LCM)的研究进展

  
       LCM是近些年发展起来的一类复合材料成型技术。它的出现打破了长久以来高性能复合材料必然具有制造成本高的惯例，为高性能复合材料开辟了广阔的应用领域。LCM工艺技术是先进复合材料低成本制备技术的主要发展方向，是现在复合材料领域研究的重点。LCM成型技术主要包括：RTM、VARTM、SCRIMP、RFI、SRIM。主要综述了这几种常见的LCM工艺各自的发展现状、成型原理、特点、存在的问题以及解决对策。

       复合材料液体模塑成型技术( Liquid CompositeMolding，简称(LCM)是指将液态聚合物注入铺有纤维预成型体的闭合模腔中，或加热熔化预先放人模腔内的树脂膜，液态聚合物在流动充模的同时完成树脂／纤维的浸润并经固化成型为制品的一类制备技术。树脂传递模塑(Resin Transfer Molding，RTM)、真空辅助树脂传递模塑( Vacuum  Assisted  Resin  TransferMolding，VARTM)、树脂浸渍模塑成型工艺(See-mann Composites Resin Infusion MnufacturingProcess，SCRIMP)、树脂膜渗透成型工艺(Resin FilmInfusion，RFI)和结构反应注射模塑成型(StructuralReaction Injection Molding，SRIM)是最常见的先进。CM工艺技术。这类工艺的共同特点是将纤维预成型体放人模腔内，再将一种或多种液态树脂（通常为热固性树脂）在压力作用下注入闭合模中，液态热固性树脂浸渍纤维预成型体待树脂固化脱模后得到产品。这种作用压力可通过模腔内形成真空（真空浸渍）、重力，或者由压力泵或压力容器来提供。与其他的纤维复合材料制造技术相比，LCM技术具有诸多优势：可生产的构件范围广，可一步浸渗成型带有夹芯、加筋、预埋件等的大型构件，可按结构要求定向铺放纤维，且具有高性能低成本制造优势。与传统的模压成型和金属成型工艺相比，LCM模具质量轻、成本低、投资小。另外，LCM为闭模成型工艺，能满足日趋严格的苯乙烯挥发控制法规的要求。

       LCM工艺技术最早起源于20世纪40年代的Macro法，Macro法相当简单，对模腔抽真空以驱动浸渍过程，美国海军承包商用这种方法开发出了大型玻璃钢增强塑料船体。在20世纪50年代称为RTM工艺，该工艺可以生产双面光滑的产品，树脂的注射压力适中，比手糊工艺优越，所以得到了发展。20世纪50年代至70年代，RTM的应用很少。到了20世纪80年代，随着飞行器的承力构件及次承力构件、国防应用、汽车结构件以及高性能体育用品等的开发，RTM工艺取得了显著的进展，并且在此基础上开发了VARTM、SCRTMP、RFI、SRIM等这些先进的LCM工艺技术。

       LCM工艺技术是先进复合材料低成本制备技术的主要发展方向。据报道，欧美等先进工业国家在该领域开展了大量的研究工作，其研究开发耗资巨大。我国“863”计划在“九五”期间在RTM成型技术取得重要研究进展的基础上，部署了应用LCM技术制备车用大型结构件以降低高品质复合材料制造成本的研究计划。在这些研究的基础上，LCM工艺技术取得了重要的进展。现主要对这几种最常见的LCM工艺进行分析，并做简要的评价。

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