碳纖維纏繞復(fù)合材料NOL環(huán)的濕熱老化行為.pdf

1、本文建立了一種以復(fù)合材料NOL環(huán)為研究對(duì)象，研究碳纖維纏繞復(fù)合材料的殼體或壓力容器在存貯和使用過程中的濕熱性能的加速老化方法。將復(fù)合材料NOL環(huán)分別浸泡在35℃、55℃、65℃和75℃蒸餾水中，研究其吸濕特性，以及吸濕含量與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和靜態(tài)力學(xué)性能之間的關(guān)聯(lián)，并應(yīng)用阿倫尼斯模型研究NOL環(huán)的加速老化。 本論文旨在碳纖維纏繞復(fù)合材料壓力容器的加速濕熱老化方案的設(shè)計(jì)以及儲(chǔ)存壽命預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對(duì)其壽命預(yù)測(cè)進(jìn)行初步研究。

2、 結(jié)果表明，根據(jù)NOL環(huán)的吸濕特性，其吸濕過程可分為三個(gè)階段：Ⅰ)固有自由體積控制擴(kuò)散吸濕階段；Ⅱ)分子鏈松弛控制吸濕階段；Ⅲ)界面破壞及裂紋擴(kuò)展控制吸濕階段。當(dāng)濕含量達(dá)到1％時(shí)，復(fù)合材料進(jìn)入界面破壞吸濕階段，性能明顯下降，剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度保留率約為75％、67％和90％，Tg下降了20℃。主要是由材料的后固化效應(yīng)、水分子的塑化作用、脆化作用、水分子和聚合物的二次交聯(lián)及界面破壞引起NOL環(huán)的性能變化。并且利用阿倫尼斯公式，得