湿热环境对T800碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能的影响
2021-10-20贾耀雄边钰博涂宜鸣
材料工程 2021年10期
周 松,贾耀雄,许 良,边钰博,涂宜鸣
(沈阳航空航天大学 机电工程学院,沈阳 110136)
与传统金属材料的单一性能相比,复合材料具有比强度大、比刚度高、抗冲击性能和抗疲劳性能好、耐高温、可设计性强等一系列优点,因此近年来作为一种性能优异的结构材料被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车工业和体育健材等诸多领域[1-3]。复合材料对所处的环境是非常敏感的,热、湿、紫外光、盐雾与风沙等都会对其力学性能产生影响[4],其中湿和热对复合材料的老化产生最主要的影响,直接影响其使用性能。碳纤维复合材料虽然具有好的耐腐蚀性能,但并不是不发生腐蚀,研究发现:湿热老化是复合材料的主要腐蚀失效形式[5-7]。因此湿和热是研究复合材料老化性能时需要考虑的重要环境因素。
近年来国内外诸多学者对复合材料在腐蚀环境下的性能变化展开研究。吕小军等[8]研究了3233/G814-0°编织型层合板碳纤维增强环氧树脂基复合材料在30 ℃和80 ℃的NaCl溶液和去离子水中浸泡10,20,30 d后的力学性能变化,结果表明:在低温环境下,试样的最大破坏载荷、纵横剪切强度和剪切弹性模量均有下降,但值差别不大;在高温环境下,去离子水浸泡使试样的最大破坏载荷、纵横剪切强度和剪切弹性模量的下降要比NaCl浸泡大很多。黄业青等[9]对T700碳纤维增强环氧树脂基复合材料进行海水腐蚀实验,结果表明:吸湿降低了复合材料的拉伸和弯曲强度,但吸湿对复合材料的模量影响不明显,同时吸湿降低了复合材料的耐热性,饱和吸湿时的玻璃化转变温度最低。……
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