现今，先进碳纤维复合材料已经在航空航天领域主承力结构上得到广泛应用，为了保障材料的强度和低孔隙率要求，大多采用热压罐成型工艺[1-2]。但是随着先进复合材料制件在数量、尺寸和结构复杂性方面的发展，热压罐成型工艺成本高、制品尺寸受限等缺点日益明显。因此，罐外固化(Out-of-Autoclave，OOA)成型工艺应运而生[3-4]。

OOA工艺不需要施加外压，只需要真空压力，并且采用低成本的固化方式，如传统的烘箱及加热模具等；由于无热压罐设备的尺寸限制，OOA工艺可以成型大尺寸及复杂形状的制件；同时OOA工艺中的低成型压力可以降低对夹芯制件中芯材抗压性能的要求，尤其有利于成型夹芯结构复合材料[5]。但OOA工艺为了保证制件质量，需要采用缓慢升温固化的方式，相比于热压罐工艺生产时间长，降低了生产效率；同时OOA工艺由于无外压存在，降低复合材料的孔隙率也是其技术研究的重点[6-8]。在此基础上，获得与热压罐复合材料相当的性能是OOA复合材料的最终目标，目前典型的OOA预浸料如Cytec公司的树脂CYCOM5320-1、ACG公司的MTM44-1和MTM45-1、Hexcel公司的Hexply M56等，制备的复合材料已经具备不低于热压罐复合材料的性能。

一是坚持市场化改革道路，较早推进垦区集团化、农场企业化；二是坚持产业化经营，在主业选择上紧紧围绕农垦战略定位，培育壮大产业集团，建立上下游一体化的现代农业全产业链经营体系；三是坚持稳步有序推进办社会职能改革，逐步将农垦办社会职能移交属地政府统一管理，切实减轻企业包袱；四是坚持“走出去”发展，主动适应经济全球化潮流，树立世界眼光，积极推进优势产业向外延伸，在全球范围内谋划布局、利用资源、拓展市场；五是坚持党的领导，充分发挥农垦党组织的领导核心和政治核心作用，确保党对农垦改革发展的绝对领导。

OOA复合材料已经应用在航空航天领域的部分制件中，包括主承力结构制件。航空方面，Bombardier公司的Learjet 85公务机的机身，Airbus 公司A350 XWB 飞机的机翼，Boeing公司X45A及Phantom Eye无人机的翼梁，Lockheed Martin公司的Dark Star战略侦察无人机和运输机Dornier 328复合材料机身的上下蒙皮均使用了OOA复合材料。航天方面，超大尺寸复合材料燃料贮罐，航天器大型复合材料构件如复合材料乘员舱、大尺寸太空发射系统的有效载荷整流罩等同样使用了OOA复合材料。

OOA复合材料主要采用两种成型方式，包括手铺成型[9]和自动铺放成型(Automated Fiber Placement，AFP)[10-12]。手铺成型由于依赖人工，尤其在只有真空压力的前提下，难以保证所制备OOA复合材料的质量稳定性，并且在铺放精细结构时，同样很难保证制件的精度[13]。因此，在航空航天应用中，正在逐步开发AFP技术，AFP因其铺放纤维准直度高、铺放速度快、材料利用率高等优势，提高了复合材料制件的生产效率并保证复合材料的质量稳定。因此，采用AFP工艺制备OOA复合材料是必然的发展趋势[14-16]。

7）集中调度系统资源，提高应急响应水平。发挥集中力量办大事的优势，有利于特殊时期的应急管理，最大限度利用调峰设施等资源，应对紧急事件。

1 实验材料及方法

1.1 原材料

OOA树脂CYCOM5320-1，由Cytec公司提供；用于AFP的IM7/CYCOM5320-1 OOA预浸料，由Cytec公司提供；预浸料铺层固化过程中所用的辅料，由Airtech公司提供。OOA树脂参数如表1所示，预浸料参数如表2所示。

广义计算主义的主张暗示了这样的观点，即广义的计算认知过程是一种信息加工，随附于“个体+环境”的计算认知过程本质上是一种信息加工过程。这也是广义的计算认知过程较之图灵计算的最大不同，它不是对“未加解释”的符号进行形式操作(这是对图灵计算的经典描述)，而是对含有信息的符号进行形式操作。广义计算主义把计算认知过程定义为信息加工过程，为我们扩展计算的定义提供了策略上的指导。

表1 树脂CYCOM5320-1 罐外固化(OOA)树脂参数 Table 1 Characterization of CYCOM5320-1 out-of-autoclave(OOA) resins

CharacterizationCYCOM 5320-1 resinShelf life/y1(<-12℃)Tack life/d20(25℃)Shop life/d≥30(25℃)Cured resin density/(g·cm-3)1.31 Wet glass transition temperature/℃163Average moisture uptake/wt%0.55

表2 IM7/CYCOM5320-1 OOA预浸料参数 Table 2 Characterization of carbon fiber reinforced resin composites IM7/CYCOM5320-1 OOA prepregs

Processing AFPFiber area mass/(g·m-2)145 Resin content/wt%33Width/mm6.35DescriptionFully impregnated

1.2 OOA树脂特性

1.2.1 OOA树脂固化动力学

采用差示扫描量热法(DSC)对OOA树脂CYCOM5320-1的固化动力学进行分析。测试仪器为Mettler DSC822。所测试样品质量为7～10 mg。测试环境为N2气氛，流速为50 mL/min。

在已知以上结果，根据Crane方程[22]可以求出固化反应级数n：

测试了不同升温速率(2℃/min、5℃/min、7℃/min、10℃/min、15℃/min)的非等温DSC曲线，并得到总反应热。

采用两种固化工艺得到的OOA复合材料的金相图像如图13所示。由典型固化工艺成型的OOA复合材料的纤维体积分数为59.1%，由短时固化工艺成型的OOA复合材料的纤维体积分数为59.0%。

1.2.2 罐外固化树脂黏度

采用TA Advanced Rheometer 2000流变仪对OOA树脂CYCOM5320-1的黏度进行分析。选取90℃、100℃、110℃和120℃对树脂进行等温黏度测试。选取2℃/min和5℃/min对树脂进行升温黏度测试。所测样品重量为1.5 g左右。采用的测试盘直径为25 mm，频率为10 rad/s。

1.3 OOA复合材料的制备

1.3.1 纤维自动铺放OOA预浸料的过程

采用Automated Dynamics公司的纤维自动铺放设备铺放OOA预浸料IM7/CYCOM5320-1预成型体，设备如图1所示。设备的工作区域为3.0 m×1.8 m。铺放头部可同时进行4条预浸带的铺放。铺放过程中采用热气加热，用以软化树脂并帮助层间粘结。热气喷头和模具间的距离可以调节，实际试样表面温度由热电偶进行测量。采用两种固化工艺，即：典型固化工艺“RT/4 h+120℃/3 h+180℃/2 h”(Cure cycle A)和所开发的短时固化工艺“50℃/1 h+120℃/2 h+180℃/2 h”(Cure cycle B)。

采用Image J软件对复合材料不同位置的余相图像进行统计分析，得到复合材料的纤维体积分数。

1.3.2 OOA预浸料铺层的固化过程

铺放完成后，预浸料预成型体被放置在烘箱里进行固化。封装时预成型体边缘切割后，放置边缘档条，由玻璃纤维布包裹密封条制成，便于空气的排出，封装方式如图2所示。整个固化过程中的真空度不低于95 kPa。

广西动漫游戏产业发展报告 …………………………………………………………………………………………… 刘倩玲（1/50）

图1 自动铺放(AFP)设备 Fig.1 Automated fiber placement(AFP) machine

图2 OOA复合材料固化封装示意图 Fig.2 Schematic diagram of OOA bagging procedure

采用两种固化工艺“RT/4 h+120℃/3 h+180℃/2 h”(Cure cycle A)和“50℃/1 h+120℃/2 h+180℃/2 h”(Cure cycle B)在烘箱中对自动铺放制备的OOA预浸料铺层进行固化，前者为IM7/CYCOM5320-1的典型固化工艺制度，后者为本文开发的短时固化工艺，分别制备OOA复合材料。

1.4 复合材料力学性能测试及破坏模式分析方法

将所制备的OOA复合材料切割成力学测试试样。采用MTS 100 kN力学试验机对试样进行测试。每组测试有效试样为6个。试样尺寸及测试性能如表3所示。

采用金相显微镜对复合材料的内部质量和破坏模式进行分析。

目前，庞巴迪飞机上即采用AFP工艺生产OOA复合材料制件，并且逐步对所使用的OOA材料进行更新换代，新一代的OOA材料选定为碳纤维增强树脂基复合材料IM7/CYCOM5320-1。但是，自动铺放制备IM7/CYCOM5320-1复合材料制件中仍存在铺放缺陷等问题；同时，为了在只有真空压力的作用下达到低孔隙率和高成型质量，OOA复合材料在固化前需要进行真空压实排气，以排出预浸料铺层中的气体，很大程度延长了材料的固化时间，如IM7/CYCOM5320-1目前的典型固化工艺为“RT/4 h+120℃/3 h+180℃/2 h”，总固化时间超过12 h。因此，为了提高自动铺放制备OOA复合材料IM7/CYCOM5320-1的生产效率并保证复合材料性能，本文研究了自动铺放OOA预浸料的制备过程并分析了所出现的预浸料间缝隙问题对复合材料质量的影响；研究了罐外固化CYCOM5320-1树脂的固化动力学及黏度特性，在此基础上开发一种短时固化工艺，并分析采用此工艺成型的OOA复合材料的力学性能，并与典型IM7/977-3热压罐复合材料的性能进行对比。

2 结果与讨论

2.1 OOA树脂固化动力学

表3 IM7/CYCOM5320-1 OOA复合材料力学性能测试内容 Table 3 Details of mechanical properties tested of IM7/CYCOM5320-1 OOA specimens

Measured propertiesSpecimens (Length×Width)/(mm×mm)Stacking sequenceStandard0° tensile properties 250×12.5[0]8ASTM D3039[17]0° compression properties 140×12.5[0]16ASTM D6641[18]In-plane shear properties250×25[45/-45]4SASTM D3518[19]Short-beam shear properties12×4[0]16ASTM D2344[20]

固化反应动力学分析是树脂固化工艺制定的基础。根据唯象模型理论[21]，有如下关系：

(1)

式中：β为固化升温速率(K/min)；Tp为固化反应放热峰峰顶温度(K)；A0为指前因子(min-1)；Ea为表观反应活化能(kJ/mol)；R为普适气体常数，8.314 J/(mol·K-1)。

图3为不同升温速率下的OOA树脂DSC测试结果。可以看出，随着升温速率的提高，树脂的反应放热峰峰顶温度越高。

(2) 目前,在备用容量费用分摊方法和原则的研究中都是将风电场商作为一个整体参与其中,难以实现对各个风电场商的激励,因此有必要将风电并网引起的辅助服务中的费用在各个风电场之间进行分摊。

因此，为了缩短典型固化工艺时间，可以在树脂黏度相对低但并不流动的50℃下进行真空压实排气过程，并缩短压实排气时间；在树脂固化过程中，相比于典型固化时间，“120℃/2 h+180℃/2 h”固化工艺时树脂同样可以达到完全固化，因此可以缩短初始固化时间，保留2 h的后固化过程，以保证树脂固化度。基于以上结论，开发了短时固化工艺“50℃/1 h+120℃/2 h+180℃/2 h”。图9为典型固化工艺和所开发的短时固化工艺中树脂的固化度及黏度变化结果。可以看出，当温度由室温升至70℃时，其黏度下降了一个数量级，从3 000 Pa·s 下降至300 Pa·s，此时树脂呈现出一种黏性状态并且开始缓慢流动。当温度升至初始固化温度120℃时，树脂黏度均快速降低至10 Pa·s左右。OOA树脂的低黏度平台窗口比热压罐树脂短，但是最低黏度更低。从图9中还可以看出，在120℃下保温1 h后，树脂黏度上升接近4个数量级。在固化度方面，室温下树脂保持着几乎为0的初始固化度，50℃固化1 h后树脂固化度只有极少提高。在升温过程中，树脂的固化度不断提升，随着温度的增加固化速率随之变快；在120℃固化2 h后，树脂固化度达到0.45；180℃下固化2 h后，短时固化工艺与典型固化工艺下树脂均达到完全固化。

图3 CYCOM5320-1树脂不同升温速率的非等温DSC结果 Fig.3 Non-isothermal DSC results of CYCOM5320-1 resin at variable heating rates

图4 CYCOM5320-1树脂反应活化能和指前因子 Fig.4 Reaction energy and pre-exponential factors of CYCOM5320-1 resin (β—Heating rate; Tp—Peak temperature)

拟合曲线的斜率为-6 573.40，截距为3.16。皮尔逊相关系数(Peason’s r)为-0.9986，校准决定系数(Adj.R2)为0.9965，线性结果较好。经过计算得到OOA树脂的表观活化能Ea=54.65 kJ/mol，指前因子A0=1.54×105 s-1。

在钢琴学习的初始阶段，个人技巧或多或少都会受到老师的影响。特别是当老师有着强烈的艺术个性时，钢琴技巧的学习更是言传身教。此时，学生的钢琴演奏会表达老师的音乐意图，并使用相应的技巧方法。随着逐步的学习，学生的个性逐渐展露出来，并且钢琴技巧会日益完善以适应他个人表演的二度创作。

(2)

式中，n为反应级数。图5为反应级数计算结果，得到n=1.15。

图5 CYCOM5320-1树脂固化反应级数 Fig.5 Reaction order of CYCOM5320-1 resin

基于以上结果，可获得等温条件下固化度与时间t的函数关系[23]：

(3)

式中：α为固化度；T为等温温度。因此得到不同等温温度下OOA树脂在固化过程中固化度的变化，如图6所示。在不同的等温温度下，树脂的固化度随着反应进行不断提高，至最大固化度后趋于平衡。对于不同等温温度，树脂可以达到的最大固化度随固化温度的升高而增大。当在90℃下固化时，树脂的最大固化度为0.48；在120℃下固化时，树脂的最大固化度为0.66；在180℃下固化时，树脂的最大固化度为0.96。在50℃下固化时，树脂在1 h内固化度几乎无变化。

对AFP工艺制备的采用典型固化工艺(Cure cycle A)及短时固化工艺(Cure cycle B)进行固化的IM7/CYCOM5320-1 OOA复合材料的力学性能进行测试，包括0°拉伸、0°压缩、面内剪切和短梁剪切性能。同时将以上性能与典型热压罐复合材料IM7/977-3的性能进行对比，结果如图14所示。可以看出，两种固化工艺制备的IM7/CYCOM5320-1复合材料的0°拉伸性能相当，这是由于拉伸性能主要依赖于纤维强度及纤维体积含量[9]。由上文得知，两种工艺成型的复合材料中纤维体积含量相当，孔隙率均低于0.5%。铺放时设备对预浸料进料端施加张力，保证了纤维的准直度；铺放力为180 N，作用在预浸料上的压力远大于真空压力，保证了AFP成型复合材料的拉伸模量。

若令X 代表系统的真实状态，Z 为系统的观测状态，在给定的t 时刻时，Xt 表示该时刻系统的真实状态值，而Zt 则为该时刻系统的观测状态值。粒子滤波的核心思想为如何利用已有的观测值信息（Z1:t）去预测概率分布。这一过程主要可分为两步：

图6 CYCOM5320-1树脂在不同温度下固化度与时间的关系 Fig.6 Correlation between degree of cure and time at variable temperatures of CYCOM5320-1resin

图7 CYCOM5320-1树脂不同固化条件下的等温DSC测试结果 Fig.7 Isothermal DSC results of CYCOM5320-1 resin at variable cure cycles

基于等温DSC测试结果，通过对得到的残余熔融峰进行积分，得到不同固化条件下的固化反应热，并计算CYCOM5320-1树脂经过不同条件固化后的固化度。经计算得到，120℃/2 h后树脂固化度为0.45，120℃/3 h后树脂固化度为0.66，“120℃/2 h+180℃/2 h”和“120℃/3 h+180℃/2 h”后固化度均为0.91左右，树脂可以达到完全固化。

2.2 OOA树脂黏度

图8 CYCOM5320-1树脂的黏度特性 Fig.8 Viscosity behavior of CYCOM5320-1 resin

OOA预浸料铺层在固化前需要进行真空预压实处理，即在树脂黏度较高时对预浸料铺层抽真空，以排除铺层内的空气，避免最终制件出现大量孔隙。此过程依赖于OOA树脂的黏度特征，若预压实过程中树脂出现冷流动，会影响空气的排放。图8为CYCOM5320-1树脂的黏度分析结果。可以看出，动态升温下OOA树脂的黏度最低可到10 Pa·s 以下。在室温下OOA树脂均保持较高黏度，超过5 000 Pa·s，说明在室温下并无树脂冷流动。当温度升至50℃时，树脂黏度稍微降低，由5 000 Pa·s 降低为3 000 Pa·s，黏度仍然较高，树脂仍然难以流动。等温黏度测试中，90～120℃的最低黏度均集中在2～5 Pa·s左右，其中120℃的低黏度平台时间约为40 min。OOA树脂相比热压罐树脂在室温下黏度高，但是在温度升至固化温度后，黏度会急剧降低，其低黏度平台时间短于热压罐树脂[24]。

图9 CYCOM5320-1树脂固化过程中的黏度和固化度变化 Fig.9 Evolution of degree of cure and viscosity of CYCOM5320-1 resin in cure cycle

根据式(1)对上述数据进行拟合，求解反应活化能Ea和指前因子A0，结果如图4所示。

任何系统都是在动态变化过程中随发展而不断趋于完善的。社会治理以系统存在的方式存在，以系统运行的方式运行，是一个践行社会治理创新和不断自我完善的过程。在这一过程中，社会治理系统的建构与运行，始终是从社会治理系统的全局出发，是在多元主体的相互关联及其与外部环境之间相互联系、相互作用的关系中综合地、精确地考察对象。社会治理系统主要具有以下特征。

理想信念是一个人奋勇前进的精神动力，它在大学生成长过程中起着重要作用。一个人如果没有了理想信念，就会迷失方向，就会失去前进的动力。近年来，伴随着我国经济发展转型、互联网的快速发展以及全球化浪潮的逼近，东西方价值观的差异给我国意识形态领域工作带来了巨大挑战，也对大学生树立理想信念、明确政治方向造成了一定影响。

2.3 OOA复合材料力学性能

2.3.1 制备工艺对OOA复合材料成型的影响

图10 AFP工艺制备IM7/CYCOM5320-1复合材料SEM图像 Fig.10 SEM image of IM7/CYCOM5320-1 composites manufactured by AFP process

采用AFP工艺制备的IM7/CYCOM5320-1 OOA复合材料平板试样如图10所示。可以看出，采用AFP工艺制备OOA复合材料时会出现堆叠或者缝隙，这是由于在AFP工艺中，所采用的OOA预浸料宽度为6.35 mm。铺放中为了提高效率，同时铺放4条预浸料，称为 “course”。这是由于在初始状态下，预浸料的宽度为25.4 mm，而在铺放过程中，由于施加温度及铺放压力的变化，会导致铺放后预浸料的宽度随之发生变化。因此在相邻预浸料间可能出现堆叠或缝隙等缺陷，从而导致复合材料表面起伏和内部孔隙率的形成[25-26]。

为了减少自动铺放中的堆叠和缝隙，通过调整铺放压力和铺放温度，并调整铺放时预浸料间距离，铺放压力为180 N、加热温度为50℃、铺放速率为0.20 m/s所制备的复合材料平板试样如图11所示，内部金相图像如图12所示。试样内的堆叠和缝隙变少，表面平整度提高。

图11 优化制备参数后AFP工艺制备的IM7/CYCOM5320-1复合材料SEM图像 Fig.11 SEM image of IM7/CYCOM5320-1 composite manufactured by AFP process with optimized parameters

2.3.2 固化工艺对OOA复合材料成型试件纤维体积含量的影响

测定了不同固化条件下的等温DSC曲线，包括120℃恒温1 h(简称为“120℃/1 h”)、120℃/2 h、120℃/3 h、120℃/2 h+180℃/2 h、120℃/3 h+180℃/2 h。采用“Heat-Cool-Heat”模式，以得到各固化条件下的固化反应热。测试中将试样以 2℃/min 升温至所测固化条件下进行固化，完成后以10℃/min冷却至室温，再以2℃/min升温至350℃后降温。由第二次升温过程得到所测固化条件下的残余熔融热，经过计算即可得到该固化条件下的固化反应热，并计算固化度。

含氢溶液静脉与局部应用——最广泛的临床应用。通过静脉或者局部使用富氢溶液是完全可行与安全的。氢生理盐水静脉注射的方式已经在多种疾病模型中得到应用，包括急性胰腺炎模型、失血性休克模型、急性听力损失模型等，并且显示出明显的治疗效果。目前，含氢透析液已经广泛应用于临床，富氢溶液可以有效降低透析过程中的氧化应激，改善患者的营养状况并增加患者的蛋白水平，提高患者的生活水平，极大地改善了预后。

图13 AFP工艺制备IM7/CYCOM5320-1复合材料的金相图像 Fig.13 Optical microscopic images of IM7/CYCOM5320-1 composite manufactured by AFP process

图12 优化参数前后AFP工艺制备IM7/CYCOM5320-1复合材料的金相图像 Fig.12 Optical microscopic images of IM7/CYCOM5320-1 composite manufactured by AFP process with and without optimization

由以上结果可以看出，采用短时固化工艺制备的复合材料可以达到典型固化工艺所成型复合材料的纤维体积分数，两种固化工艺下成型的复合材料孔隙率均低于0.5%，这说明在两种固化工艺的初始固化阶段，树脂在凝胶前均可以完成浸渍纤维的过程，短时固化工艺成型的复合材料可以达到典型固化工艺的成型质量。

2.3.3 OOA复合材料力学性能及破坏模式

IM7/CYCOM5320-1预浸料的典型固化工艺为“RT/4 h+120℃/3 h+180℃/2 h”。其中室温下4 h是真空压实过程，120℃固化3 h为初始固化过程，180℃固化2 h为后固化过程，进一步提高树脂固化度。对典型固化工艺过程中树脂固化度的变化进行测试，图7为不同等温时间下的残余反应峰。

与IM7/977-3热压罐复合材料的对比可以看出，OOA复合材料拉伸模量略低于热压罐复合材料，这是由于热压罐制备过程中有外部压力(约 6～7 atm)进行压实，而OOA过程中只存在真空压力。热压罐复合材料的纤维体积分数(60%)与OOA复合材料(59%)基本持平，从图中也可以看出，OOA复合材料的拉伸强度与热压罐复合材料相当。以上结果说明，由短时固化工艺及AFP成型的OOA复合材料拉伸强度能够达到热压罐水平。

图14 两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料0°拉伸性能 Fig.14 0° tensile properties of IM7/CYCOM5320-1 composites manufactured by AFP and HLU process under variable cure cycles

图15 IM7/CYCOM5320-1复合材料的0°拉伸破坏模式 Fig.15 Failure mode in 0° tensile test of IM7/CYCOM5320-1 composites

OOA复合材料的拉伸破坏模式基本为散丝劈裂破坏(Explosive-Gage-Middle, XGM)模式，如图15所示。这说明树脂有效转移并累积载荷，使载荷在标距段均匀分布。此破坏模式与传统热压罐复合材料的拉伸破坏模式相同。

图16为两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料0°压缩性能。可以看出，由短时固化工艺和AFP工艺制备的IM7/CYCOM5320-1复合材料的0°压缩性能稍高于典型固化工艺。这说明短时固化工艺能够使OOA树脂完全固化并保证纤维准直度及界面性能等。相比于热压罐复合材料，OOA复合材料的0°压缩强度稍低于热压罐复合材料，这是由于热压罐复合材料的固化压力远大于OOA。

OOA复合材料的压缩破坏模式基本为压缩剪切破坏(Transverse Shear-At Grip/tab-Top, TAT)模式，为沿横向或45°方向断裂，如图17所示。从断裂部位可以看出，试样破坏在标距段或加强片附近的内部区域。此破坏模式与传统热压罐复合材料的压缩破坏模式相同。

图16 两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料0°压缩性能 Fig.16 0° compression properties of IM7/CYCOM5320-1 composites manufactured by AFP and HLU process under variable cure cycles

图17 IM7/CYCOM5320-1复合材料的0°压缩破坏模式 Fig.17 Failure mode in 0° compression test of IM7/CYCOM5320-1 composites

图18 两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料面内剪切性能 Fig.18 In-plane shear properties of IM7/CYCOM5320-1 composites manufactured by AFP and HLU process under variable cure cycles

图18为两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料面内剪切性能。可以看出，由短时固化工艺固化的OOA复合材料的面内剪切模量稍高于典型固化工艺，但面内剪切强度基本相当。从图中还可以看出，AFP成型的OOA复合材料能够达到热压罐复合材料的面内剪切强度和模量。

OOA复合材料的面内剪切破坏基本出现在标距段中间附近，如图19所示。破坏模式主要为纤维的拔出和复合材料的分层，主要是由于相邻层间的纤维方向不一致造成的。

图19 IM7/CYCOM5320-1复合材料的面内剪切破坏模式 Fig.19 Failure mode in in-plane shear test of IM7/CYCOM5320-1 composites

图20 两种固化工艺及自动铺放成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料的短梁剪切性能 Fig.20 Short-beam shear properties of IM7/CYCOM5320-1 composites manufactured by AFP and HLU process under variable cure cycles

图20为两种固化工艺及AFP成型的IM7/CYCOM5320-1复合材料的短梁剪切性能。可以看出，由短时固化工艺及AFP制备的OOA复合材料的短梁剪切强度能达到典型固化工艺的性能，并基本达到热压罐复合材料的性能[27]。

OOA复合材料的短梁剪切破坏模式主要为层剪切破坏并伴有明显的跨层间裂纹，如图21中虚线所示，此破坏模式与热压罐复合材料相同。

填埋场处于径流区，为半地填埋式，占地面积约为15 000 m2，深4.5 m，总库容15 000 m3，由10个填埋区组成，共设置2个检漏井。废渣主要源于铝矿加工，经淋滤作用可能产生氟化物和氰化物等含有害成份的浸出液。在填埋场北东侧和南侧设3个50 m深的水文地质勘察钻孔，具体位置分布如图1中所示。

图21 IM7/CYCOM5320-1复合材料的短梁剪切破坏模式 Fig.21 Failure mode in short-beam shear test of IM7/CYCOM5320-1 composites

3 结 论

(1) 自动铺放IM7/CYCOM5320-1罐外固化(OOA)预浸料过程中造成的预浸料间缝隙会导致OOA复合材料中形成孔隙，通过调整铺放时预浸料间距，并采用相应的铺放参数(铺放压力为180 N，加热温度为50℃，铺放速率为0.20 m/s)，所成型的OOA复合材料表面平整，内部无明显缺陷。

(2) 相比IM7/CYCOM5320-1预浸料的典型固化工艺“RT/4 h+120℃/3 h+180℃/2 h”，本文基于CYCOM5320-1树脂固化动力学和黏度特性所开发的短时固化工艺“50℃/1 h+120℃/2 h+180℃/2 h”，在减少固化时间的前提下，所制备的OOA复合材料同样可以达到完全固化，复合材料纤维体积分数达59%，而孔隙率低于0.5%。由短时固化工艺制备的OOA复合材料力学性能与典型固化工艺相当，并能够达到热压罐复合材料的水平。

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