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近年來，針對RTM工藝中所存在的缺陷問題，國內(nèi)外的專家學(xué)者開展了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究。通過觀察RTM工藝充模過程中樹脂的流動，探索缺陷形成及消除機(jī)理。
對氣泡缺陷的形成問題，早開展浸潤研究的是Williams等人，他們在流動觀察試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)流體的流動前沿流過后，一些氣泡仍然存在于纖維床中，稱重法測得氣泡體積含量不超過4%，但沒有深入探討其余流體及增強(qiáng)材料性能的關(guān)系。將結(jié)果與用水和酒精所做實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)表面張力對空氣的包裹有一定的影響，他們提出了表面張力對流速以及樹脂在纖維中的流動形態(tài)的影響。
Peterson和Robertson模擬了RTM成型工藝，將樹脂注入一支玻璃管中，纖維沿著玻璃管軸向排布，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維含量較低時(shí)產(chǎn)生一些較大的橢圓形氣泡，這些氣泡流動性好，一般都隨著樹脂向前遷移；而纖維含量較高時(shí)（＞50%）產(chǎn)生的圓形氣泡分布比較均勻，這些氣泡的流動性較差。注射壓力增加，氣泡體積隨之降低，流動性好，而且氣泡大都在纖維/樹脂界面處產(chǎn)生。Peterson和Robertson還采用不同直徑且?guī)в袕澛返牟ＡЧ軐渲鲃舆M(jìn)行了研究，提出了毛細(xì)作用數(shù)的概念，見公式（1-1）：
他們發(fā)現(xiàn)毛細(xì)作用數(shù)對氣泡的形成有一定的影響，這個(gè)參數(shù)與注射點(diǎn)的位置和注射壓力有關(guān)。由彎曲的玻璃管試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在彎曲的部位形成了較大的氣泡，認(rèn)為這是樹脂流動形態(tài)不一致和局部增強(qiáng)材料滲透系數(shù)變化引起的。
Molnar等人分別拍攝了高、低流速下樹脂流經(jīng)單向纖維織物時(shí)的顯微照片。在流速較低時(shí)，纖維絲間流體流動速度比纖維束間的快，這是因?yàn)橛忻?xì)作用力的影響；而在流速較高時(shí)，毛細(xì)作用力的影響較小，纖維絲間流體流動速度明顯比纖維束間的慢，這一現(xiàn)象與Pamas和Phelan提出的空氣包裹機(jī)理一致。
Pamas和Phelan建立了垂直于纖維束流動過程中氣泡裹入的一維模型，描述了纖維束間大孔隙中及纖維束內(nèi)小孔隙中樹脂流動前沿的形態(tài)，提出了纖維束結(jié)構(gòu)對氣泡形成的影響。
Patel N、Rohatgi V和LeeL.J.等人探索了RTM充模過程中纖維浸潤和氣泡形成問題。他們通過流動可視化實(shí)驗(yàn)研究充模流動中氣泡的形成機(jī)理，提出氣泡形成與毛細(xì)作用力和液體-纖維-空氣的接觸角有關(guān)。Lundstrom T.S.設(shè)計(jì)了透明的注射模具，通過使用顯微鏡觀察微小區(qū)域內(nèi)流體的流動形態(tài)分析RTM工藝充模過程中氣泡的形成過程。
Lundstrom T.S，Gebart B.R和Lundemo C.Y等人研究在RTM成型工藝中真空輔助對氣泡形成的影響――真空度對氣泡含量和含有氣泡區(qū)域大小的影響。并通過光學(xué)顯微方法和圖像分析技術(shù)確定氣泡體積含量。
Hull描述了制品中容易形成氣泡的區(qū)域以及氣泡的類型：
1.纖維束之間和纖維束內(nèi)形成的氣泡，可能為圓形，或者伸長為平行于纖維束的橢圓形空穴。這些氣泡的大小與纖維束間和纖維束內(nèi)的孔隙有關(guān)；
2.層間和富樹脂區(qū)域的氣派；
Ludd和Wright通過研究總結(jié)出制品中含有1%的氣泡，復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度下降7%，可見氣泡缺陷的存在對復(fù)合材料的機(jī)械性能極為不利。不僅會降低復(fù)合材料制品的強(qiáng)度、耐久性和抗疲勞性，而且對氣候的敏感性和吸濕性增加，強(qiáng)度等性能的分散性增加。在實(shí)際應(yīng)用中，氣泡的存在將加速制品對濕氣的吸收，削弱了纖維―基體的界面粘接性，破壞制品的機(jī)械性能。制品中的氣泡是濕氣滲入的通道，并將因?yàn)檠趸饔枚鴮?dǎo)致聚酯的塑化性、削弱聚合物鏈、降低纖維-樹脂基體的界面性能。制品表面或附近區(qū)域氣泡的存在會影響表面處理效果。
綜上所述，可以看到影響RTM成型工藝中氣泡缺陷形成的主要因素是：樹脂的粘度、增強(qiáng)材料織物的結(jié)構(gòu)型式與性能、孔隙率、模具表面質(zhì)量、模具濕度和注射壓力。但模具濕度和注射壓力對于氣泡含量的影響尚不清楚。一般地，較低壓力下樹脂對纖維束的浸潤效果比較高的壓力下的好，因?yàn)檩^高壓力使樹脂的流動速度較快；但較高的注射壓力可以沖走裹在增強(qiáng)材料里面的氣泡。在注射過程將要結(jié)束時(shí)給流動前沿施加一個(gè)比較大的壓力，可以排出大量的氣泡。注射過程將要結(jié)束時(shí)給流動前沿施加一個(gè)比較大的壓力，可以排出大量的氣泡。然而國內(nèi)外目前的研究尚未全面地評價(jià)這些機(jī)理或闡述它們之間的相互作用。
Hayward和Harris研究了RTM工藝中影響氣泡含量的因素，結(jié)果表明子啊真空輔助下樹脂浸潤預(yù)成型體，得到制品的空隙率降低，剪切和彎曲強(qiáng)度增加。對制品進(jìn)行圖像分析發(fā)現(xiàn)空隙率有明顯的降低，在真空輔助下空隙率為0.15%，而沒有真空輔助的空隙率為1.0%。
還有一些文獻(xiàn)提出了注射過程中采用真空輔助可以降低氣泡的含量，提高復(fù)合材料制品的強(qiáng)度。除了Hutcheon的文獻(xiàn)外都沒有提到真空輔助注射的缺點(diǎn)，據(jù)Hutcheon所述，在較低壓力下有可能會引起樹脂中產(chǎn)生孔隙，但對氣泡含量的影響程度卻不得而知。
復(fù)合材料制品中的氣泡含量可以通過幾種方法進(jìn)行測量；利用光學(xué)顯微鏡觀察制品拋光的橫截面以確定氣泡含量；通過統(tǒng)計(jì)的方法得到制品中的氣泡的體積分?jǐn)?shù)，即在顯微照片上數(shù)點(diǎn)的方法或計(jì)算機(jī)輔助圖像分析技術(shù)，這種方法對于研究局部氣泡的類型和分布較為實(shí)用，如果要對大范圍的區(qū)域進(jìn)行研究，就需要對較多部位進(jìn)行測試以得到可靠的數(shù)據(jù)。
對于制品內(nèi)部出現(xiàn)干斑的原因，發(fā)現(xiàn)通常是由于玻纖浸潤不充分或者是由于充模過程中的排氣口位置設(shè)置不當(dāng)。如果同期產(chǎn)品中出現(xiàn)干斑的是某個(gè)產(chǎn)品的某個(gè)部位，這時(shí)考慮是否是由于玻璃纖維布被污染而造成。同時(shí)通常制品內(nèi)部出現(xiàn)干斑也與樹脂粘度有關(guān)。國內(nèi)外研究人員針對這些影響因素，在消除制品內(nèi)部干斑方面做了大量工作，通過不同的措施來實(shí)現(xiàn)提高制品質(zhì)量的目的。比如：
1.通過分許和調(diào)節(jié)樹脂粘度。
2.修正模具流道設(shè)計(jì)，查看模具流道是否太長或太窄，及時(shí)改進(jìn)模具來研究模具流道對樹脂流場的影響以及輔助功能。
3.檢查注射口和排氣口，改進(jìn)注射口和排氣口的設(shè)計(jì)。
針對預(yù)型體產(chǎn)生變形的形成原因，生產(chǎn)RTM工藝制品時(shí)研究人員也從實(shí)踐中獲得了一些很好的經(jīng)驗(yàn)。比如注意合模操作方法及布層厚度，合模操作方法的不恰當(dāng)或布層過厚都易引起褶皺現(xiàn)象，換用耐沖刷性好的纖維布、預(yù)成型坯布或針織復(fù)合氈，分析注射方式選用壓力注射還是流量注射等因素的影響，實(shí)現(xiàn)降低樹脂對布層的沖力等。
數(shù)值模擬技術(shù)為研究RTM工藝缺陷影響因素提供了有效的工具，RTM工藝過程的計(jì)算機(jī)模擬分析終目的是確定成型工藝參數(shù)及保證質(zhì)量。RTM工藝過程模擬可預(yù)測不同工藝條件下的注模時(shí)間，預(yù)測模腔內(nèi)壓力分布情況，預(yù)測溫度廠和固化度場的分布情況，顯示任意時(shí)刻的樹脂流動前鋒位，以及預(yù)測可能出現(xiàn)的主要工藝缺陷干斑，這些預(yù)測的結(jié)果將為優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。