本文關(guān)鍵詞：濕熱老化對(duì)高性能復(fù)合材料性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第29卷第3期

固體火箭技術(shù)

JournalofSolidRocketTechnology

Vo.l29No.42006

濕熱老化對(duì)高性能復(fù)合材料性能的影響

王曉潔,梁國(guó)正,張煒,謝群煒,張家宜

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(1.西北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院,西安 710072;2.西安航天復(fù)合材料研究所,西安 710025)

摘要:通過(guò)濕熱老化試驗(yàn)(溫度為85e,濕度為95%),研究了T700纖維/環(huán)氧和F-12纖維/環(huán)氧兩種復(fù)合材料力學(xué)性能、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱失重隨老化時(shí)間的變化。結(jié)果表明,經(jīng)濕熱老化后,兩種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和剪切強(qiáng)度具有不同的變化規(guī)律,復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有較明顯地下降。兩種復(fù)合材料濕熱老化機(jī)理有明顯的區(qū)別,T700纖維/環(huán)氧復(fù)合材料老化后的性能穩(wěn)定性優(yōu)于F-12纖維/環(huán)氧復(fù)合材料。 關(guān)鍵詞:濕熱老化;環(huán)氧;高性能復(fù)合材料;脫濕

中圖分類號(hào):V258+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-2783(2006)04-0301-04

Effectsofhydrothermalagingonpropertiesof

high-performancecomposites

WANGXiao-jie,LIANGGuo-zheng,ZHANGWei,XIEQun-wei,ZHANGJia-yi

2.Xia'nAerospaceCompositesResearchInstitute,Xia'n710025,China)

Abstract:Thechangeofmechanicalproperties,glasstransitiontemperatureandthermogravimetry(TG)ofT700/epoxyandF-12/epoxywithagingtimewereinvestigatedthroughthehydrothermalagingtest(theagingtemperatureis85e,andthehumidityis95%).Theresultsshowthatthetensilestrength,tensilemodulusandshearstrengthofthetwokindsofcompositespresentdi-fferentchangelaws,andtheglasstransitiontemperatureofcompositesdecreasesobviouslyafterhydrothermalagingtreatment.Thehydrothermalagingmechanismsofthetwokindsofcompositesarequitedifferent.ThepropertystabilityofT700/epoxycompositeissuperiortothatofF-12/epoxycomposite.

Keywords:hydrothermalaging;epoxy;high-perofrmacnecomposite;watertake-up

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(1.DepartmentofChemicalEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xia'n710072,China;

1 引言

先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料因其高強(qiáng)度、高剛度和優(yōu)異

的耐腐蝕性具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用范圍。樹(shù)脂基復(fù)合材料常在大氣中使用,水分與高溫的作用會(huì)使復(fù)合材料的力學(xué)性能發(fā)生一定程度的變化

[1]

試驗(yàn);另一類是人工老化試驗(yàn)方法,即利用人工方法,在室內(nèi)或設(shè)備內(nèi)模擬近似于大氣環(huán)境條件或某種特定的環(huán)境條件,并強(qiáng)化某些因素,以期在較短時(shí)間內(nèi)獲得結(jié)果。文中對(duì)T700纖維/環(huán)氧和F-12纖維/環(huán)氧兩種復(fù)合材料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間濕熱老化性能的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了論述。

。濕熱環(huán)境對(duì)復(fù)

合材料性能的影響主要是通過(guò)樹(shù)脂基體、增強(qiáng)纖維以及樹(shù)脂-纖維粘接界面的不同程度的破壞而引起轉(zhuǎn)變;溫度變化產(chǎn)生熱應(yīng)力損傷;吸濕結(jié)晶化而產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展、基體的降解等

[2~4]

2 試驗(yàn)

2.1 材料

分別以T700炭纖維、F-12芳綸纖維為增強(qiáng)材料,

以環(huán)氧樹(shù)脂、芳香胺類固化劑混合體系的HS22為基體,纏繞成強(qiáng)力環(huán)試件。T700纖維/環(huán)氧復(fù)合材料纖維體積含量為59%,F-12纖維/環(huán)氧復(fù)合材料纖維體積含量為64%,原材料性能見(jiàn)表1。

。因而樹(shù)脂基復(fù)合材料的使用

壽命成為材料研究、設(shè)計(jì)及使用者共同關(guān)心的問(wèn)題。

老化試驗(yàn)是用于評(píng)價(jià)和研究各種材料在一定環(huán)境下的耐老化性能和老化規(guī)律的一種手段

[5~8]

。復(fù)合材

料老化試驗(yàn)方法很多,但可分為兩類:一類是自然老化

[10,11]

試驗(yàn)方法,即利用自然環(huán)境條件或自然介質(zhì)進(jìn)行

收稿日期:2005-06-03;修回日期:2005-10-24。

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作者簡(jiǎn)介:王曉潔(1970)),女,博士,主要從事高性能復(fù)合材料研究工作。

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