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“连续”加工复合材料,复合材料制备截面分析显微镜
在复合材料制备中，最希望能控制材料的性能、主要参数，如
强度和化学状态，它们决定了加工的成败和产物的质量。大部分参
数在加工过程中不能直接测定。因此，在复合材料的制备中，如多
批量加工，控制决定必须在产物质量直接测量之前做出，否则到不
能逆转的变化发生时，就会引起反馈过迟的控制问题。可以采取
一些措施推断理想的或者不理想的质量发展趋势，也可用于识别加
工参数的显著变化。然而，这些模型是不完全的，因此，理论上
的控制还未广泛用于聚合物加工。
那些通常所指的“连续”加工复合材料的方法，像拉挤成型、
预浸渍处理和缠绕法，事实上也是分步的过程，不同位置材料的状
态不同。尽管控制可以基于特定位置上的次级性质(通常是温度)进
行调节，但这个过程是非稳态的。一个位置上的状态既取决于该状态
的条件，还与之前位置的状态以及通过单位体积的这些点的传输速率
有关。这些非平衡的“连续”过程与任何批量加工过程需要具备相同
的控制要求。由于以下讨论的目的，循环过程指的是对于给定单位体
积材料的次级变量(例如温度、压力、真空)随时间的调节。
典型教科书上有关化学工程过程的控制并不着重于非线性、非
平衡控制问题，尽管这样的问题并不是只在复合材料工业中存在。
现有一些“线性化”非线性控制问题的方法，但还未普遍用于复合
材料加工。相反，聚合加工的控制通常涉及次级变量的调节，如加
工中的温度和压力。这些变量在超出控制范围时可以当作线性来处
理的。例如，在热压罐方法中，研究了一系列被称为固化周期的平
衡温度和压力状态，并且假定重复固化周期将使材料遵循同样的途
径从起始的材料到最终的产物。通过一系列的实验性固化周期，评
估所得到的产物，选择生产最理想材料的周期，将反馈信息结合起
来。为了使这种方法有效，变量(如引入材料的质量)一定要严格
控制。后加工监测也是必要的，尤其是在与计划步骤有意外偏离的
地方。
对确定固化周期的调节控制的可行的方法是在固化过程中，根
据主要材料变量所显示的和预测的结果来调节循环。这两种方法很
少完全独立的应用。固化周期通常只在紧急情况下，由允许调整固
化周期的操作者来调整。改进循环过程的控制系统根据主要变量的
走向，从加工计划开始的。
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