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复合材料应用日益广泛,而复合材料的优异性能主要取决于基体树脂,故基体树脂固化过程的研究已成为当今工程材料领域的研究重点和热点,建立一种可靠、高效、准确的监测方法对复合材料生产质量与效率的提高尤为重要。本文采用超声透射波在线监测环氧树脂与不饱和聚酯树脂的固化过程,并结合DSC法对其固化动力学进行了研究。采用超声波法横波与纵波技术相结合对环氧树脂和不饱和聚酯树脂固化反应过程进行了实时在线监测。结果表明,树脂固化反应过程中超声波信号的系列而有序的变化与树脂物理与化学性质的变化有良好的对应关系,并且超声波法可以量化固化反应过程中树脂从粘稠态到凝胶态,再转变为玻璃态,直至完全固化的变化过程,能够准确捕捉到凝胶态出现时刻。通过超声波时域法得到了树脂固化反应过程横波和纵波速度的变化趋势,由此计算得到了固化过程中树脂体系的声学衰减和剪切模量随固化时间的变化规律。考察了固化模具厚度、固化剂含量和固化反应温度等因素对固化反应的影响,并对其进行了量化。利用DSC法分别对环氧树脂与不饱和聚酯树脂固化动力学进行了分析。研究发现,环氧树脂活化能E=55.75 kJ/mol,反应级数n=0.9,说明其固化反应是一个较为复杂的反应。该体系特征固化工艺为由起始固化温度44℃缓慢升温到75℃恒温固化,最后升温到140℃保持一段时间使树脂完全固化。不饱和聚酯树脂活化能E=46.38 kJ/mol,反应级数n=0.89,其特征固化工艺为由起始固化温度49℃缓慢升温到75℃恒温固化,最后升温到139℃保持一段时间使树脂完全固化。除此之外,采用DSC法和超声法分别探索了不饱和聚酯树脂固化反应过程的固化度。总之,以上研究表明超声监测技术作为一种无损、实时、在线监测技术能为聚合物固化反应过程以及固化机理的研究提供指导。