竹复合管材湿热老化性能及其机理
2021-07-13吴志琴苏安双张家阳费本华马建新
世界竹藤通讯 2021年3期
关键词:界面
吴志琴 苏安双 张家阳 费本华 马建新
(1 黑龙江省水利科学研究院 哈尔滨 150080;2 国际竹藤中心 北京 100102;3 浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司 杭州 311253)
竹缠绕技术是我国自主研发、拥有完全知识产权、达到国际领先水平的先进技术,是我国乃至全球绿色发展的代表性民生需求技术,是充分利用竹资源、精准扶贫和减缓气候变化的有效途径,在国民经济发展中具有重要地位和作用[1]。竹缠绕复合管是以竹材作为增强材料、合成树脂作为黏合剂、采用往复式机械缠绕工艺复合而成、可产业化生产的新型生物基管道[2-3]。竹缠绕复合管具有拉伸强度高、柔韧性好、耐腐蚀性能强、抗压能力强、管壁光滑水力阻力系数小、施工安装方便等特点,在地埋条件下,能适应一定的不均匀沉降,特别是能克服铸铁管生锈、腐蚀、结垢、堵塞等需经常维修的缺点,已在黑龙江、新疆、浙江、山东等地的工农业生产及人民生活中推广使用[4-7]。实际服役埋设和敷设的竹缠绕复合管,由于输送介质和服役环境的多样化而导致竹缠绕复合管不可避免地接触到光、热、氧、水以及微生物酸碱环境,在交变应力场合下出现热氧化老化和应力开裂,使其力学性能降低,使用寿命缩短。研究表明,湿热老化是复合材料的主要腐蚀失效形式[8-11],我国学者对纤维增强复合材料的湿热耐久性能进行了一系列研究,但大多数基于纤维增强复合材料的改性以及改性后的短期性能[12-14],没有考虑改性后在湿热环境下的长期退化规律。……
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