湿热环境对环氧树脂基复合材料拉伸性能的影响

作     者：康沁莹 陈淑仙 崔潇俊 代振帮 KANG Qinying;CHEN Shuxian;CUI Xiaojun;DAI Zhenbang

作者机构：中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院四川省通用航空器维修工程技术研究中心四川广汉618307 中国民用航空飞行学院广汉分院四川广汉618307 

出 版 物：《塑料工业》 (China Plastics Industry)

年 卷 期：2024年第52卷第9期

页      面：117-124页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金民航联合基金重点资助项目(U1333201) 四川省科技计划项目(2019YJ0722) 四川省通用航空器维修工程技术研究中心资助课题(GAMRC2021YB10) 

主　　题：湿热环境 玻璃纤维增强树脂基复合材料 损伤机理 力学性能 环氧树脂 

摘      要：采用加速吸湿法得到玻璃纤维/L285环氧树脂基复合材料吸湿特性曲线,通过对比分析湿热处理前后的化学结构、断口微观形貌以及力学性能,研究了湿热环境对玻璃化转变温度、损伤机理、抗拉强度以及弹性模量的影响,探究湿热老化机制,为通用航空飞机的安全运行提供理论和实验依据。结果表明,该复合材料吸湿初期符合Fick第二定律,后期吸湿曲线逐渐趋于平缓,湿度一定时,温度越高,吸湿率越大,达到吸湿饱和时间越长。水浴温度由25 ℃增加到85 ℃时,饱和吸湿率增加209%,相应吸湿饱和时间增加46.50%;湿热处理后复合材料的拉伸断裂失效形式发生改变,抗拉强度降低30.97%,弹性模量在6%范围内波动,加载初期应力—应变曲线呈线性关系,后期呈非线性变化趋势;相对25 ℃干态试样,85 ℃湿态试样的玻璃化转变温度下降24 ℃,相应的化学结构未发生变化,但纤维-基体界面发生了不可逆的物理变化。