碳纤维/环氧树脂复合材料加速热氧老化研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hou189
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本论文采用失重率测试、静态力学性能测试、红外光谱分析、TGA热重分析法、DMTA动态热机械分析等手段研究了T700-CF/828+TDE-85复合材料体系在高于Tg和低于Tg两种加速热氧老化条件下的失重率、力学性能、结构组成、以及热解活化能方面所发生的变化,最后由Flynn—Wall—Ozawa法计算了材料于常温条件下的寿命。研究结果表明,复合材料的失重率在老化初期迅速下降,之后趋于平衡,平衡失重率随老化温度升高而增大;材料的剪切强度保留率随老化时间的变化表现出复杂的趋势,由于老化过程中增强和破坏两种作用的相互影响,在Tg上下温度的老化过程中,材料的剪切强度均在老化前期出现上升,后期则一直呈下降趋势;从DMTA的结果可知,复合材料在热氧老化过程中发生脆化,导致Tg升高,且升高幅度随老化温度增加而变大。为了验证Flynn—Wall—Ozawa法计算材料寿命的正确性,采用不同升温速率的TGA分析,对材料的初始活化能以及不同老化阶段的活化能进行了计算,经比较发现,不同老化阶段的活化能变化幅度不大,因此用Flynn—Wall—Ozawa法计算材料老化寿命是合理的,本研究中以5%失重为失效条件,计算出材料的老化寿命为37.541年。
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