以T700-CF/828+ TDE-85復合材料為研究對象,分別在160℃、180。C和200C下對其進行了60天的加速熱氧化,研究了老化過程中復合材料的失重率、力學性能、玻璃化轉變溫度以及化學結構的變化,分析了其熱氧老化機理。用TG法研究了該復合材料的熱解動力學,應用Flynn-Wall-Ozawa法計算熱解平均活化能(E=92. 98kJ/mol),并用熱動力學參數預測材料的壽命。
碳纖維/環氧樹脂復合材料因其優異的力學性能和可設計性等優點,被廣泛用于航空、航天等諸多領域。復合材料在實際使用中,外界環境因素(如溫度、濕度、紫外光等)的作用會導致基體、纖維或纖維/基體界面發生變化或破壞,使其力學性能降低,因此復合材料的老化研究已引起人們的普遍關注。復合材料老化的研究方法主要包括自然大氣暴曬、人工氣候老化、人工熱氧老化和人工濕熱老化四個方面,其中人工氣候老化最為復雜,要根據所研究環境的不同,模擬各種自然條件,如不斷將材料分別置于酸性水溶液和真空烘箱中老化以模擬酸雨循環的條件,對光源添加各種濾光鏡使光的波長和強度與材料的實際使用時的光照條件相同等,采用不同的老化方法,不僅老化后材料的外觀形貌有所不同,而且性能也有較大差異,所以選擇合適的老化方法尤為重要,通常采用加速老化的方法研究材料的老化機理并預測老化壽命。本文以碳纖維/環氧樹脂復合材料(T700-CF/828+TDE-85)為研究對象,采用人工加速熱氧老化方法,研究老化后復合材料各種性能的變化,并用TG法研究其熱降解動力學,應用Flynn -Wall-0 zawa法預測壽命。本研究選擇的老化溫度雖然不適用于材料的實際使用溫度,但研究結果對于揭示該復合材料的熱氧老化機理以及苛刻條件下的使用壽命評估具有重要的參考價值。
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