碳纖維-氰酸酯復(fù)合材料空間環(huán)境損傷效應(yīng)研究.pdf

1、為了揭示碳纖維/氰酸酯復(fù)合材料在空間環(huán)境因素作用下的損傷效應(yīng)和機(jī)理，分別研究了在-100℃～＋100℃真空熱循環(huán)和160keV空間電子、質(zhì)子及其綜合輻照條件下，T700/氰酸酯復(fù)合材料力學(xué)性能、質(zhì)量損失、熱膨脹系數(shù)等性能的變化規(guī)律，并采用FT-IR、XPS、SEM等現(xiàn)代分析測試手段對空間環(huán)境作用前后材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和表征。
　　研究結(jié)果表明，隨真空熱循環(huán)次數(shù)的增加，復(fù)合材料的拉伸、層間剪切、彎曲、縱橫剪切強(qiáng)度先呈上升趨勢，

2、在熱循環(huán)100次時(shí)達(dá)到最大值后開始降低。經(jīng)過180次真空熱循環(huán)前后復(fù)合材料的縱向熱膨脹系數(shù)曲線幾乎沒有變化；橫向熱膨脹系數(shù)略有下降，但變化不大，這說明T700/氰酸酯復(fù)合材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性。
　　在160keV能量空間電子、質(zhì)子綜合輻照條件下，T700/氰酸酯復(fù)合材料在經(jīng)過1.0×1016/cm2注量輻照后，材料的拉伸、層間剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和縱橫剪切強(qiáng)度均有所提高；在輻照注量超過1.0×1016/cm2后，隨輻照注量的繼續(xù)

3、增加，拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度下降，彎曲強(qiáng)度和縱橫剪切強(qiáng)度略有下降但變化不大。質(zhì)量損失隨輻照注量的增加而增加，在2.0×1016/cm2輻照注量后趨于平緩。質(zhì)量損失一方面由所吸附的氣體、溶劑和小分子助劑揮發(fā)所致；另一方面由于主鏈化學(xué)鍵發(fā)生破壞，形成小分子產(chǎn)物從試樣表面逸出。當(dāng)空間質(zhì)子、電子單獨(dú)作用于材料時(shí)，力學(xué)性能的變化規(guī)律與綜合輻照影響規(guī)律一致。T700/氰酸酯復(fù)合材料的空間綜合環(huán)境效應(yīng)不是單一環(huán)境效應(yīng)的簡單疊加?？臻g電子輻照損傷效應(yīng)最