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纖維增強聚合物基復合材料老化研究進展

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-04-08  瀏覽次數:23

      對于纖維增強聚合物基復合材料而言,濕熱、光照等環境條件對其力學性能的影響明顯,會導致其強度和剛度下降。本文闡述了國內外聚合物基復合材料的人工氣候老化、濕熱老化、熱氧老化等方面的研究現狀,人工加速老化和自然老化相關性方面的研究結果。聚合物基復合材料老化性能評定和壽命預測研究情況等。指出了纖維增強聚合物基復合材料老化研究存在的不足,并提出復合材料老化研究的趨勢。

      纖維增強聚合物基復合材料具有較高的比強度、比剛度以及突出的抗疲勞、耐腐蝕性,在航空航天、船舶、機械、體育用品等領域均得到廣泛的應用。特別是在航空領域,復合材料已經在軍用飛機機翼、機身上使用,大型商用飛機上也將大量采用纖維增強聚合物基復合材料。復合材料在加工、儲存和應用中,會接觸空氣、水、陽光等環境,聚合物對這些環境因素的作用比較敏感,易受這些因素影響而發生老化。因此,復合材料在使用環境下耐老化性能的研究就顯得十分重要。

       目前的纖維增強聚合物基復合材料主要包括炭纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料和陶瓷纖維復合材料四種[1]。導致聚合物老化的因素由內因和外因兩方面組成[2],外因是指聚合物的使用環境,其中以光、熱、濕、氧等因素對其影響顯著。內因主要是指聚合物的組成、鏈結構以及聚集態結構發生變化,老化通常是在內因和外因相互作用下的復雜過程。

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