复合材料微波固化技术相比于传统的热压罐固化成型技术具有成型周期短、固化效率高和温度场更均匀等突出优势。结合国家自然基金项目和航空企业的实际需求,针对复合材料微波固化技术尚不成熟的现状,本文对飞机复合材料微波固化工艺进行研究,为此技术在航空航天领域的应用奠定理论和技术基础。论文主要成果如下:1)在大型航空制造企业进行了深入的调研工作,分析了目前复合材料在航空企业中的制造生产的现状、工业界对微波固化技术的了解程度以及对该项技术的优势与潜在的问题等。并在充分理解工业界需求的基础上,提炼出本文关于微波加热固化机理和成型质量与效率关系的两大研究内容。2)提出了微波固化碳纤维增强复合材料的温度场分析模型。该仿真模型中综合考虑了微波加热、微波在复合材料多相介质中的衰减、树脂固化反应放热、各向异性的复合材料中的传热、材料边界上的模具和辅助材料对电磁场和传热的影响等。并且,宏观的材料参数通过多尺度均匀化的方法由易得的纤维和树脂的材料参数计算得到,不必测量,方便模型的应用。该模型仿真得到的复合材料在固化工艺中的温度场分布与实验结果符合得较好。3)实验研究了不同的微波固化温度曲线对成型后复合材料力学性能的影响规律。通过将复合材料微波固化后和传统加热固化后的性能在相同工艺条件下进行对比,着重研究了不同的升温速率、保温平台时间等对成型后复合材料的拉伸、压缩、层间剪切和弯曲性能的影响规律。这些研究结果对于将来复合材料微波固化技术的工艺方案设计有着重要的指导意义。