為了研究三維編織復(fù)合材料的吸濕行為,利用樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)工藝制備了三維編織炭纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂(C3D/EP)復(fù)合材料.通過(guò)吸水實(shí)驗(yàn),研究了該材料的吸濕規(guī)律、溫度對(duì)吸濕的影響以及吸濕過(guò)程中復(fù)合材料力學(xué)性能的變化.結(jié)果表明:C3D/EP復(fù)合材料吸濕初期符合Fick擴(kuò)散定律,但整個(gè)吸濕行為可用Sigmoidal曲線來(lái)描述;溫度可加速C3D/EP復(fù)合材料的吸濕速率,并使平衡吸濕量提高;在吸濕過(guò)程中,C3D/EP復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度隨吸濕時(shí)間的延長(zhǎng)而下降,先快后慢,與吸濕曲線相對(duì)應(yīng),而且溫度越高,下降越明顯,表明吸濕量的大小決定了力學(xué)性能的降低程度.
三維編織復(fù)合材料是一種新型高性能復(fù)合材料,它以三維整體織物為增強(qiáng)體,從根本上克服了傳統(tǒng)層和復(fù)合材料易分層、面內(nèi)剪切和層間剪切強(qiáng)度低的缺點(diǎn),其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)顯著改善了復(fù)合材料多方面的力學(xué)性能,使之具有抗損傷、抗沖擊、低缺口敏感性和高斷裂韌性等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在航空、航天、軍工、化工、汽車及高級(jí)體育用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)三維編織復(fù)合材料的研究較多集中在微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能方面,對(duì)其耐濕熱性的研究少有報(bào)道.事實(shí)上,樹(shù)脂基復(fù)合材料在使用和存儲(chǔ)過(guò)程中都不可避免地遇到濕熱環(huán)境,從而影響其性能和使用.因此,研究三維編織復(fù)合材料的吸濕性能具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值.
筆者采用樹(shù)脂傳遞模塑(resin transfer molding,RTM)工藝制備了三維編織炭纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂(C3D/EP)復(fù)合材料,對(duì)其吸濕規(guī)律、溫度對(duì)吸濕的影響以及吸濕過(guò)程中復(fù)合材料力學(xué)性能的變化進(jìn)行了研究.
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