复合材料学报

作者：牛一凡, 李璋琪, 朱晓峰,

关键词：碳纤维, 环氧树脂, 复合材料, 湿热老化, 弯曲性能, 剩余强度, 寿命预测,

以碳纤维/环氧树脂（T700/TR1219B）复合材料为研究对象，采用湿度场和温度场单一及耦合的方式，研究了不同湿热环境下其弯曲性能的变化，通过断口形貌和表面粗糙度表征，分析其湿热损伤机制。结果表明：T700/TR1219B复合材料的弯曲性能受湿度场和温度场影响明显，当吸湿率达到2%时，弯曲强度从干态的1 440.60 MPa下降到1 081.07 MPa；随温度的升高弯曲性能呈下降趋势，且在玻璃化转变温度<em>T</em>_g所在温度区间发生陡降，当环境温度为180℃时，弯曲模量和弯曲强度分别下降了71.18%和93.32%；高温高湿环境下弯曲性能陡降的温度区间前移，且性能衰减并非单一湿度场和温度场下衰减量的简单叠加。通过微观形貌分析发现，湿度场主要导致树脂水解脱黏，温度场下树脂形态破坏严重，而湿热耦合场对纤维与树脂均产生较大程度的损伤。考虑湿度场和温度及湿热耦合相关项，建立并验证了全湿热场下剩余弯曲强度模型，结合湿热老化时间、环境当量等参数提出T700/TR1219B复合材料的寿命预测模型。

来源：2020年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2020年第1期