湿热环境对碳纤维环氧树脂复合材料弯曲性能的影响
2016-09-01马少华王勇刚
材料工程 2016年2期
关键词:复合材料
马少华,王勇刚,回 丽,2,许 良
(1 沈阳航空航天大学 机电工程学院,沈阳 110136;2 沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,沈阳 110136)
湿热环境对碳纤维环氧树脂复合材料弯曲性能的影响
马少华1,王勇刚1,回丽1,2,许良1
(1 沈阳航空航天大学 机电工程学院,沈阳 110136;2 沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,沈阳 110136)
采用不同温度下的三点弯曲测试方法,研究了湿热环境对机织碳纤维环氧复合材料吸湿前后弯曲性能的影响,分析了复合材料的吸湿量、断口形貌、动态力学性能及其加载曲线。结果表明:机织碳纤维环氧复合材料吸湿率较低,其饱和吸湿率仅为0.88%左右。湿热对复合材料弯曲强度的影响要大于对弯曲模量的影响。干态试样的断裂形式都为脆性断裂,湿态试样只有在高温下未发生断裂。吸湿后复合材料的玻璃化转变温度(DMATg)为125℃,比干态时下降了16℃。在弯曲变形的前期,载荷和位移曲线都成线性变化,干态试样在载荷达到峰值之前会出现小的波动。湿态试样的后期会有明显的弯折或塑变,而且随着温度的升高这种现象越明显。
机织碳纤维环氧复合材料;湿热环境;弯曲性能;吸湿量;断口形貌;动态力学性能
碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量;并在耐疲劳性能、抗冲击性能、减振性能、耐高低温性能、耐腐蚀性能等方面都有显著的优点,作为一种性能优异的结构材料被广泛应用于航空航天领域[1,2]。
复合材料在使用过程中不可避免地要受到湿热的作用,湿与热是引起复合材料老化的最重要因素,直接影响其使用性能,设计与使用部门分外关注湿热环境对复合材料力学性能的影响。……
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