湿热老化对环氧树脂复合材料性能产生的影响

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 湿热老化对环氧树脂复合材料性能 产生的影响 摘 要：湿热老化的环境状态条 件，会影响到环氧树脂复合材料的自身 性能，从而对于这些材料制作的雷达天 线罩产生不良影响，全面探究湿热老化 产生的影响，将具有较强的研究意义。 本文主要是从环氧树脂复合材料老化试 验的主要方法入手，针对湿热老化对环 氧树脂复合材料性能产生的影响进行全 面细致的分析和说明。 中国论文网 /1/view-13026464.htm 关键词：湿热老化；环氧树脂； 复合材料；性能；影响 DOI：10.16640/ki.37- 1222/t.2018.08.050 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1 前言 环氧树脂及其复合材料在现阶段 的雷达天线罩中应用程度较高，能够发 挥较大的作用，这主要是因为其本身的 力学强度较高，具有较强的耐腐蚀性， 工艺性能较高，并且在较为宽广的频率 和温度范围内都能够具有较为优异的电 性能。雷达天线罩在实际应用的过程中， 免不了遭受风吹日晒，使用性能也会受 到很多环境条件的影响，这些环境因素 在不同的作用机制下能够影响到复合材 料，从而可能会导致这些材料的性能出 现下降或者损坏变质的情况，这就是常 说的“腐蚀”或者“老化”。在众多的研究 实践中，能够发现湿热老化是影响环氧 树脂复合材料自身性能的重要原因之一， 需要对其进行全面细致的分析。 2 环氧树脂复合材料老化试验的 主要方法 针对环氧树脂复合材料在一定环 境条件下的老化规律和耐老化性能进行 全面评价和研究，通常情况下，能采用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的老化试验方法较多，总体上能够划分 为两类：一方面是自然老化试验方法， 这种方法主要是充分应用了自然环境条 件、自然介质开展试验工作，常见的有 仓库贮存试验、大气老化试验、水下埋 藏试验以及还会浸渍试验等方面。另一 方面是人工老化试验方式，这种方法条 件。 3.1 环氧树脂复合材料在湿热环 境条件下的变化 环氧树脂复合材料本身容易发生 湿热老化问题，这主要是因为湿热的环 境条件会使得材料的性能发生改变，主 要表现为基体、基体界面或者纤维以及 纤维界面出现变化或者性质方面受到破 坏，这样水分在逐渐进入材料的过程中， 导致环氧树脂复合材料绝缘性能呈现下 降状态，并且力学性能也出现变化1。 3.2 需要的试验设备材料 针对环氧树脂复合材料进行试验， 选取的主要材料是 GF/EP608 复合材料， 该项材料采用热压灌法制作而成。针对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 试验材料进行湿热循环实验，保持 4 小 时为一个循环周期，为了保证最终试验 效果的准确性，需要最少开展 10 个周 期的循环。试验进行时，温度下降的过 程中，可以将相对湿度降低到 85%，其 他情况都需要将相对湿度保持在 （955）%。在具体试验过程之中，需 要采用的试验仪器和设备主要包括了 TH2683 绝缘电阻测试仪、HIOKI3532- 50LCR 介电频谱测试仪、HS-100 恒温 恒湿湿热老化箱、Nexus 傅里叶变换红 外光谱仪、OBG-3 高频表、RGT-4000 电子万能试验机等方面2。 3.3 湿度方面的影响 按照不同的湿热老化时间，针对 GF/EP608 复合材料的重量进行称量， 能够发现，其随着时间的延续，材料本 身的吸湿率也在不断上升，而在最开始 的 96 小时内上升速率较快，随后上升 曲线逐渐变缓，这种变化曲线较为满足 材料本身的湿含量和老化时间平方根成 线性关系的规律，能够得出 GF/EP608 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 复合材料本身在初期时候，主要表现为 水能够在材料之中发生逐渐扩散和渗透 的情况3。 3.4 力学性能方面的影响 研究湿热老化对于 GF/EP608 复 合材料力学性能造成的影响，能够根据 实验得知，需要从两方面进行分析：第 一，静态力学性能方面。该项材料本身 的力学强度值随着时间的延长而呈现出 了逐渐降低的情况并慢慢趋向于平缓。 当经过了 240 小时的湿热老化之后， GF/EP608 复合材料的经、纬向的压缩 强度和弯曲强度以及层间剪切强度都出 现了分别的下降，这些情况表明 GF/EP608 复合材料受到湿热环境的影 响较大4。处在湿热环境状态下， GF/EP608 复合材料中的水会促使基体 出现溶解变胀的情况，从而将会对于纤 维产生一定剪应力，如果当这个应力增 加到了一定范围，引发界面出现脱粘情 况的可能性较大。同时，高温的水会给 树脂基本分子链产生负面影响，甚至会 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 破坏到纤维和基体的化学结合情况。第 二，动态力学性能。GF/EP608 复合材 料在湿热老化环境下，前 240 小时储能 模量出现逐渐降低的情况，这就说明在 吸湿状体下的 GF/EP608 复合材料呈现 出网络松弛的情况，会影响到整个体系 的储能效果。而当 240 小时之后， GF/EP608 复合材料受到湿热老化的影 响将会逐渐更趋向于低温状态。 4 结束语 环氧树脂复合材料在现阶段的雷 达天线罩中能够发挥积极作用，但是容 易受到湿热环境的影响，从而出现较多 方面性能的变化，具体表现在了力学性 能以及湿度方面，并且断口形