论文部分内容阅读
本文根据复合材料在航空航天领域的服役环境，将T700/6421复合材料在-120℃~100℃温度区间内进行了真空热循环实验，另在100℃/RH100%和80℃/RH90%两种湿热环境下进行了湿热实验。研究了不同环境作用下，材料质损、吸湿率及力学性能等演变规律，并通过SEM、FTIR-ATR、DMA，Hopkinson冲击杆等测试手段对复合材料断口形貌、微观结构和动态力学性能等变化进行了测试和表征.研究结果表明，真空热循环环境老化后复合材料的质损率先升高，经30次循环后上升幅度降低，随着循环次数进一步增加变化趋于平缓。在物理老化、后固化及热应力等效应综合影响下，材料横向拉伸强度及层剪强度总体呈下降规律，在循环初期出现波动，100次热循环后趋于平缓，最终横向拉伸强度降低21.14%，层剪强度降低6.57%，弯曲强度先升高，经50次循环后开始下降，在100次循环后趋于平缓，最终弯曲强度上升16.3%。通过各种表征手段得知真空热循环造成材料界面脱粘及微裂纹扩展等，材料高温储能模量升高，同时Tg上升，表明发生了明显的物理老化及一定程度的后固化现象。T700/6421复合材料在不同湿热环境老化后，材料吸湿行为基本符合Fick第二定律。水分的浸入造成材料层间界面受损产生空隙和微裂纹而造成饱和吸湿率略微增加，脱湿后部分水分无法排除，增重量在1%左右。材料的横向拉伸强度及层剪强度随吸湿量的增加而持续下降，干燥后100℃/RH100%强度仍然降低，80℃/RH90%强度有所回升。弯曲强度随吸湿量增加而升高，干燥后弯曲强度进一步升高。根据Hopkinson冲击杆测试表明T700/6421为应变率相关材料，弹性模量随应变率增加而升高，湿热处理后材料高应变率下弹性模量升高，塑性形变量升高，强度基本不变。