伊利诺伊大学香槟分校 信用:Pixabay/CC0公共域 飞机机翼、风力涡轮机叶片和其他大型部件通常在复合材料制造设施中使用本体聚合来制造
它们在巨大的高压灭菌器和加热的模具中被加热和固化，模具和成品一样大
正面聚合是一种新的复合材料制造的釜外方法，不需要大量的设备投资
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员进行了一项研究，将一个过程与另一个过程进行对比，以发现两者的利弊
“正面聚合根本不需要高压釜，所以不需要那么大的前期投资，”麻省理工学院航空航天工程系的布利斯教授菲利普·盖贝尔说
“这是一种化学反应，随着锋面的传播，热量会持续释放出来
它可以节约大量能源，产生的二氧化碳也少得多，因此对环境有益
" 盖贝尔说，他们开始通过观察热化学方程来比较这两种方法，以便模拟这两种聚合过程
这样，他们就可以比较各种复合材料的制造方法，特别是每种方法制造相同零件所需的时间
“从理论角度来看，关键的贡献是我们重写了反应扩散方程，以提取两个最重要的无量纲参数，”盖贝尔说
“仅使用这两个参数，我们就可以看到广泛的化学参数，如活化能和反应热，以及树脂初始温度的影响
" 盖贝尔说，这种方法有助于比较基于本体聚合和正面聚合的复合材料制造工艺，因为它需要时间来制造一个零件
研究发现，在某些情况下，其中一种速度更快
“想象你想做一个一米长的东西
“在本体聚合开始之前，正面聚合将能够完成任务，”盖贝尔说
“另一方面，如果你想制造10米长的东西，那么本体聚合实际上可能发生在前端到达零件的另一端之前
我们在这项研究中分析的是这两个过程之间的竞争
" 他接着说，有几种方法可以加速正面聚合的过程:从两端开始聚合，这样聚合速度就快了一倍，或者用下面的加热板从底部加热聚合
“这个过程是如此之快，我们称之为快速固化，”盖贝尔说，“但它确实比单一前沿使用更多的能量
" 用正面聚合代替本体聚合制造复合材料零件有很多优点
“通过正面聚合，你不需要高压釜的大量资本投资，这是一个非常有吸引力的选择，”盖贝尔说
“固化复合材料部件所需的时间也大大缩短，对环境的影响也大大降低
" 这项研究，“正面vs
纤维增强聚合物基复合材料的本体聚合
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它发表在《复合材料科学与技术》上
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