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近年來,先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料因具有高的強(qiáng)度、剛度和優(yōu)異的耐腐蝕性能,在航空航天等工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。盡管樹脂基復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,但最近研究表明,它在一定的溫度、濕度、紫外光等條件下也會(huì)發(fā)生腐蝕使其力學(xué)性能降低[1-2],其中濕熱老化是樹脂基復(fù)合材料的主要腐蝕失效形式[3-6]。濕熱環(huán)境對(duì)樹脂基復(fù)合材料性能的影響主要是通過對(duì)樹脂基體、增強(qiáng)纖維以及樹脂/纖維粘接界面產(chǎn)生不同程度的破壞而產(chǎn)生的。溫度變化容易產(chǎn)生熱應(yīng)力損傷,吸濕結(jié)晶則易導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展、基體降解等問題,使材料使用壽命降低。因而樹脂基復(fù)合材料的使用壽命成為該材料使用中的主要問題。目前,由于T300碳纖維價(jià)格昂貴,大大增加了T300碳纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。為了降低成本,滿足目前碳纖維復(fù)合材料的市場(chǎng)需求以及進(jìn)一步擴(kuò)大碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用,選擇一種價(jià)格相對(duì)低廉的碳纖維作為T300的替代品顯得非常迫切。T700碳纖維就是一種很好的替代產(chǎn)品,其價(jià)格僅為T300的1/10[7]。
老化試驗(yàn)是評(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[8-11]。老化試驗(yàn)方法可分為兩類:(1)自然老化試驗(yàn),即利用自然環(huán)境條件或自然介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn);(2)加速老化試驗(yàn),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。作者針對(duì)某樹脂基復(fù)合材料部件在制造車間、產(chǎn)品庫房和露天條件三種濕熱老化環(huán)境中,對(duì)T700碳纖維/環(huán)氧樹脂基和T300碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料以及兩種復(fù)合材料與金屬膠接結(jié)構(gòu)進(jìn)行濕熱加速老化試驗(yàn),并對(duì)老化前后的材料進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)和無損檢測(cè)。 |
