环氧树脂/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理研究

为研究环氧/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理，采用恒定温度下改变湿度和恒定湿度下改变温度两种方法对环氧/玻璃纤维复合材料进行湿热加速老化试验，并对复合材料的动力学和力学性能进行测试。根据力学性能、动态热机械性能(DMA)、扫描电镜(SEM)和红外(IR)测试结果分析湿热对环氧/玻璃纤维复合材料树脂基体、纤维和界面的老化作用机理，由试验结果可知，随着老化试验温度和湿度的增加，复合材料力学强度降低越为明显，在温度和湿度两个参数中，湿度对复合材料的强度影响较大，且复合材料湿热老化后性能衰退主要是由界面破坏引起的。     

S2/TDE85复合材料耐自然库存与加速湿热老化的性能研究

本文对高强2号玻璃纤维（S2）增强环氧（TDE85－MCD体系）基复合材料单向板经自然库存与加速湿热老化后力学性能的变化进行了研究。研究结果表明，温度和湿度的作用会使单向板的拉伸、弯曲、剪切性能有所降低；温度越高、湿度越大，力学性能变化越大；可用加速湿热试验值来表征自然库存条件下的试验值。     

混杂纤维增强环氧树脂复合材料电缆芯湿热老化性能研究

高温高湿条件下对玻璃纤维/碳纤维混杂增强环氧树脂复合材料电缆芯进行加速湿热老化试验,比较了两种直径的复合材料电缆芯在相同老化条件下的力学性能,并从微观角度分析了湿热老化后力学性能下降的原因。结果表明,该复合材料电缆芯耐湿热老化性能较好,在80℃及RH95%下老化1750h后其弯曲强度保留率大于65%,层间剪切强度保留率大于58%。     

紫外老化对芳纶／环氧复合材料性能和结构的影响

通过紫外老化试验（温度（40±5）℃,湿度40％）,研究了芳纶、环氧及其复合材料的力学性能、玻璃化转变温度、失重随老化时间的变化,并用红外光谱分析了芳纶的结构变化。结果表明：经紫外老化后,芳纶／环氧的拉伸强度、失重率有明显的变化,芳纶结构和复合材料的玻璃化转变温度无明显的变化。     

运动训练器材用碳纤维复合材料的湿热老化行为研究

采用真空辅助成型的方法制备运动训练器材碳纤维复合材料层合板,研究了40℃和60℃的湿热老化环境下碳纤维复合材料的吸湿率、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和剪切强度变化,并观察了不同老化条件下的拉伸断口形貌。结果表明,温度越高,运动训练器材碳纤维复合材料的平衡吸湿率、线性段斜率和扩散系数越大。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度都先增后减,分别在老化时间为14d和7d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的压缩强度先增大后减小,在老化时间为35d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度先增大后减小,在老化时间为7d时取得最大值;当湿热老化温度为60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度逐渐减小。碳纤维复合材料在湿热环境下的力学性能变化,主要与温度和湿度共同作用下碳纤维复合材料的增塑和固化有关。     

玻纤增强热塑性聚酯复合材料湿热老化研究

研究了玻璃纤维增强热塑性聚酯（PET、PBT）复合材料在加速老化条件下力学性能的变化。结果表明,复合材料在湿热环境下的老化是由水解和界面脱粘共同作用引起的。依据树脂基体不同,材料老化速度和老化后强度均有所不同;老化温度提高,老化加快。采用拉伸强度与冲击强度测试、端基分析及扫描电镜分析等手段探讨了PET、PBT复合材料的老化机理和老化性能。     

特高压输电用复合绝缘子HTV硅橡胶的湿热老化特性研究

以800kV特高压用高温硫化(High temperature vulcanization,HTV)硅橡胶绝缘护套材料为研究对象,分别在70℃×85％RH、80℃×85％RH、90℃×85％RH三种不同条件的湿热环境下老化1000h.对老化前后试样进行拉伸强度、撕裂强度、体积电阻率、相对介电常数及介质损耗因数,以及憎水...     

玻纤对湿热环境下的环氧复合材料拉伸性能的影响

为了研究湿热环境下玻璃纤维对环氧复合材料拉伸性能的影响,建立试验模型,以不同浸润剂配方生产的相同单丝直径及TEX值的玻璃纤维进行浸胶制样,样条在95℃下1%浓度的NaCl溶液中浸泡24 h、72 h后,样条拉伸强度变化,从而得出玻璃纤维对在湿热环境下环氧复合材料拉伸性能的影响,即选用合适的偶联剂生产的玻璃纤维,对复合材料湿态拉伸强度有明显的提升。     

PP/PA6/APP/OMMT复合材料的湿热老化性能研究

采用熔融挤出插层制备聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/聚磷酸铵(APP)/有机蒙脱土(OMMT)阻燃复合材料,研究温度80℃、湿度93.1%的湿热老化条件对复合材料性能的影响.结果表明,随着湿热老化时间的延长,复合材料的表面形貌变得很差,产生大量的粗糙白斑.当OMMT含量较低时,复合材料的拉伸强度随湿热老化时间的延长先上升后下降.而当OMMT含量较高时,复合材料的拉伸强度随着湿热老化时间的延长而下降.弯曲强度的变化规律与拉伸强度相似.缺口冲击强度则随着老化时间的延长而提高.引起复合材料破坏的主要原因并非是湿热老化反应导致的分子链断裂,而是复合材料内积聚的水泡和水分子渗入到各相界面引起界面粘结强度下降导致的结果.     

环氧树脂/混合纤维复合材料高温及盐雾老化性能研究

采用连续拉挤成型工艺制备了环氧树脂/玻璃纤维带/玻璃纤维/碳纤维复合材料,研究了该复合材料的玻璃化转变温度、耐高温强度和盐雾老化对外观、微观组织、质量及拉伸强度的影响。结果表明:在120℃长期高温环境下,复合材料的拉伸强度较为稳定,保持率达到95%;盐雾老化对复合材料质量和强度的影响趋势类似,老化240 h后其性能趋于稳定,老化600 h时材料的质量和拉伸强度的变化率分别为5.21×10~(-2)%和5.52%。     

Recycled poly(ethylene terephthalate) and its short glass fibres composites: effects of hygrothermal aging on the thermo-mechanical behaviour

This paper reports on the effects of hygrothermal aging at 70 °C in water and at 80% relative humidity, on the thermo-mechanical properties, molar mass and microstructure of recycled poly(ethylene terephthalate) (rPET) and its short glass fibres composites.For all the investigated materials, the elastic mechanical properties (tensile and storage moduli) determined at low strain levels resulted practically unaffected by hygrothermal aging under the selected conditions. On the other hand, a marked reduction of the tensile strength and apparent fracture toughness has been observed for rPET matrix and its composites during hygrothermal aging, more markedly for materials immersed in water than for those aged at 80% RH. Both properties resulted to be related on the molar mass of the rPET matrix, that decreased during hygrothermal aging as a consequence of the hydrolysis process.The materials glass transition, evaluated as the temperature of the loss factor peak, increased during hygrothermal aging due to the progressively restricted mobility of the amorphous phase caused by a concurrent crystallinity increase. This crystallization process (chemicrystallization) is favoured by temperature, by the plasticizing effect of water and by the reduction of molar mass.Consistently with the mechanical measurements, the morphology of fracture surfaces exposed to hygrothermal aging in water revealed a reduction of plastic deformation of the rPET matrix and a weakening of the fibre-matrix interface for rPET composites.     

玻璃纤维-铝锂合金层板基于飞机服役环境的湿热老化性能研究

为了探究玻璃纤维-铝锂合金层板(NFMLs)应用于飞机机身、机翼的重要结构的服役性能,对NFMLs进行70℃/85%RH湿热老化处理,在分别处理1500 h、3000 h后,对NFMLs进行基本力学性能分析。结果表明,固化过程已促进了铝锂合金的时效行为,T1相(直径20 nm)开始萌生和长大,并作为主要强化相;同时,湿热老化几乎不影响铝锂合金的沉淀行为。在湿热老化样品中未观察到显著的分层现象,但已产生较多微小裂纹。随着湿热老化时间的延长,NFMLs的性能随之下降;但当经过70℃/85%RH,3000 h处理后,NFMLs依然表现出优异的综合性能。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的湿热老化性能

用熔融插层法制备了2种聚丙烯/蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料,考察了在90℃的水中进行0~80 d不同时长的湿热老化后的产物特征。添加少量纳米化蒙脱土的PP表面形貌被破坏时间可延长20 d左右,比纯PP拉伸强度保持率提高67.5%,冲击强度保持率提高12.4%。PP、PP/OMMT复合材料湿热老化的损伤主要是环境中的水分子的直接物理作用,其中PP/季铵型OMMT纳米复合材料优良的抗湿热老化能力是其较高的结晶度、剥离性纳米化OMMT片层对水分子和热的物理阻隔效应以及OMMT与PP间较强的相互作用的共同结果。     

纤维增强树脂基复合材料芯模拟湿热老化性能

为研究碳纤维导线主要受力载体——碳纤维复合芯棒在湿热、高温等环境下性能的变化,通过湿热老化和热暴露试验,从失重率、拉伸强度、弯曲强度以及玻璃化转变温度(Tg)等方面分析了复合芯棒性能的衰减情况,并通过模型预测了碳纤维导线的使用寿命。结果表明,湿热老化后芯棒的Tg和拉伸强度有所降低,弯曲强度有所提高;热暴露试验中,随着热暴露时间的增加,芯棒的Tg略微降低,拉伸强度基本无变化,质量略微减少;通过模型得出碳纤维复合芯在156.5℃的环境中经过40年,其性能才衰减30%失效,所以在正常使用条件下,碳纤维导线使用寿命可以得到保障。     

Si-69改性白炭黑增强受阻酚／丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究

在丁腈橡胶（NBR）中加入受阻酚AO—80和不同份数Si-69改性的白炭黑,制备了NBR／AO-80／白炭黑／Si-69复合材料。利用差示扫描量热（DSC）,动态力学分析（DMA）,力学性能测试等手段对复合材料动态力学性能及力学性能进行了研究。结果表明：与纯NBR相比。复合材料玻璃化转变温度向高温移动。损耗峰峰值有所降低,损耗峰位置向高温移动,有效阻尼温度区域有所拓宽,其损耗峰峰值高于1．25。有效阻尼温度区域（≥0．3）大于32℃,表明复合材料具有良好阻尼性能;与NBR／AO-80复合材料和纯NBR相比,复合材料力学性能有大幅度提高,拉伸强度达到28．3MPa,撕裂强度达到44．8kN／m。     

Environmental effects on the water absorption and mechanical properties of carbon fiber reinforced PPS and PEEK composites. Part II

Research has been conducted to investigate the water absorption in carbon fiber reinforced poly(ether ether ketone) (PEEK/CF) and poly(phenylene sulfide) composites (PPS/CF). Effect of humidity and temperature on tensile, flexural, and impact strength of these composites were also studied. Results indicated that the water absorbed in PPS/CF and PEEK/CF are 0.059 %wt, 0.130 %wt, 0.138 %wt, and 0.153 %wt at 80°C. 75 %RH and 85 %RH, respectively. The diffusion process is a classical Fickian diffusion in the temperature range investigated. The activation energies of diffusion are 667 cal/g-mole (for PPS/CF) and 8934 cal/g-mole (for PEEK/CF) at 80°C and 75 %RH. The retention of mechanical properties of these composites is very good under hot-wet conditions. These composite materials can be served as high performance materials even in the hostile environment. PEEK/CF composites shows excellent mechanical properties retention even at 80°C, 75 %RH, and 85 %RH.     

A-IX-II炸药柱的湿热老化行为

为了研究含Al和RDX压装混合炸药装药对湿热环境的适应性,将Ф20mm、Ф40mm、Ф60mm、Ф84mm的A-IX-II压装炸药柱在71℃、相对湿度65%的环境条件下老化52d,跟踪记录了药柱的体积、抗压强度、质量、Al粉活性、分解热、真空安定性(VST)、爆发点随老化时间的变化,并用X线断层摄影仪、扫描电镜观察其微观结构.结果表明,湿热老化使药柱体积发生不可逆膨胀、抗压强度变小、部分Al粉被氧化、分解热降低,老化初始阶段变化较快,老化7d后变化趋缓;老化52d后爆发点温度没有明显降低,VST放气量没有增加,表明炸药的热安定性没有退化;药柱的结构完整性存在尺寸效应,直径在60~84mm存在临界值,大于临界值的药柱老化后内部容易产生裂纹;老化后钝感黏结剂破碎、脱粘,导致药柱的抗压强度变小;老化后部分Al粉失活,使得炸药的分解热减少.     

PBO纤维热稳定性研究

根据引起聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO)纤维老化的主要因素,选择温度分别对热氧老化与湿热老化中的影响进行了实验与分析。研究显示,在200℃条件下6 d的热氧后,PBO-HM和PBO-AS纤维的抗断裂强度分别为初始强度的86.0%与79.8%;经过6 d相对湿度为80%,温度为95℃的湿热老化,PBO-HM和PBO-AS纤维的强度分别为初始强度的90%和92%。结果表明,随着温度升高,热氧老化和湿热老化都会使PBO纤维的强度下降。     

Study on the damage behavior of carbon fiber composite after low-velocity impact under hygrothermal aging

In this article, T800 carbon fiber/epoxy resin composite was subjected to hygrothermal aging. By analyzing the mass change, surface morphology before and after aging, infrared spectra, and dynamic mechanical properties, the effect of hygrothermal aging on the composite properties was studied. The hygrothermal aging of the composite after low-velocity impact, the effects of environmental factors on the damaged area, and the post-impact compression properties of composites were studied. The results showed that the saturation moisture absorption rate of the composite after aging (71°C constant temperature) was 0.88%. Upon increasing the impact energy, an indentation appeared before the inflection point at 35 J. When the impact energy was less than 15 J, aging did not affect invisible damage. Above this, the damaged area and number of internal cracks and defects in the composite were increased. After aging, the compressive strength of composite laminates with impact damage decreased obviously. During the aging stage, the residual compressive strength of the sample was the lowest in the moisture saturated state, and hygrothermal aging had little effect on the compression failure mode after impact.