湿热对玻璃纤维复合材料层合板性能的影响
2017-05-10
(中航通飞华南飞机工业有限公司,珠海 519040)
玻璃纤维复合材料是由玻璃纤维和树脂组成,具有较高的机械性能及低密度、低成本的特点。该材料在西锐SR2X系列飞机上得到广泛应用。该系列飞机设计的使用环境温度为-53~66℃,由于在飞机使用和维护过程中,复合材料的吸湿不可避免,而且不能很好地用模型模拟。根据美国军用指南MIL-STD-210和MILHDBK-17的规定,合理的飞机设计服役相对湿度(RH)上限值为85% 。试验件在85% RH条件下吸湿达到平衡时,使用这个设计服务吸湿量可以避免数据外推工作。基于西锐CP项目Tencate 7781玻璃布复合材料的等效性试验,现研究在21℃和66℃温度下,经过湿热处理达到吸湿平衡后的材料性能,并和室温干态试样性能对比,分析变化的原因。
1 试验条件和试件吸湿处理
1.1 试验条件
1.1.1 室温干态
室温干态(RTD):温度(21±3)℃;制造状态的吸湿量RH<65%。
1.1.2 高温湿态
高温湿态(ETW):温度(66±3)℃,湿度RH=85%±5% (在85%±5% 和(63±3)℃环境下达到平衡吸湿增重)。
开始试验之前,将环境箱和夹具预热到规定温度;试验件安装后加热到试验所需温度,并用热电偶加以校验,试件加热不超过5min;试验件到达试验温度2min后开始试验;试验中要求试件温度应在要求温度的±3℃范围内。
1.2 试件的吸湿平衡处理
1.2.1 吸湿方法
需要吸湿的试件在吸湿处理前,对试件在(50±3)℃环境下烘干48h,然后再干燥器中冷却至室温,称取试件的干态质量Wb。吸湿按照美国材料试验协会标准(ASTM)ASTM D5229要求,将试件暴露在(63±3)℃, RH=85%±5%的环境中,直至吸湿平衡。
1.2.2 伴随试样
受尺寸和加强片的影响,试件不能直接用来测吸湿量,选用大小为25.4mm×25.4mm,厚度与试样相同的伴随试样来测量其湿热处理过程中质量的增加值。……
