碳纤维/环氧树脂复合材料加速热氧老化研究
本论文采用失重率测试、静态力学性能测试、红外光谱分析、TGA热重分析法、DMTA动态热机械分析等手段研究了T700-CF／828+TDE-85复合材料体系在高于Tg和低于Tg两种加速热氧老化条件下的失重率、力学性能、结构组成、以及热解活化能方面所发生的变化,最后由Flynn-Wall-Ozawa法计算了材料于常温条件下的寿命。研究结果表明,复合材料的失重率在老化初期迅速下降,之后趋于平衡,平衡失重率随老化温度升高而增大；材料的剪切强度保留率随老化时间的变化表现出复杂的趋势,由于老化过程中增强和破坏两种作用的相互影响,在Tg上下温度的老化过程中,材料的剪切强度均在老化前期出现上升,后期则一直呈下降趋势；从DMTA的结果可知,复合材料在热氧老化过程中发生脆化,导致Tg升高,且升高幅度随老化温度增加而变大。
为了验证Flynn-Wall-Ozawa法计算材料寿命的正确性,采用不同升温速率的TGA分析,对材料的初始活化能以及不同老化阶段的活化能进行了计算,经比较发现,不同老化阶段的活化能变化幅度不大,因此用Flynn-Wall-Ozawa法计算材料老化寿命是合理的,本研究中以5％失重为失效条件,计算出材料的老化寿命为37.541年。
碳纤维/环氧树脂;复合材料;热氧老化;使用寿命;脆化失效
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
于运花
2011
中文
TQ323.5;TQ317.6
67
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）