海洋级玻纤增强复合材料在加速海水湿热老化中的力学耐久性

摘要整理

本研究考察了湿热老化对海洋环境中玻纤增强复合材料（GFRP）力学性能的影响。采用真空辅助树脂注入和微波固化工艺制备了纤维含量分别为55%、60%和65%的复合材料，该工艺提高了生产效率和力学性能。通过将样品浸泡在20°C~75°C循环温度的海水中模拟加速老化。对湿热老化和未老化样品进行了一系列力学测试，包括压缩、弯曲、冲击和断裂韧性测试。此外，在20°C~160°C温度范围内进行了动态力学分析（DMA）测试，以评估复合材料的粘弹性行为。湿热老化导致性能明显下降，纤维含量为55%的复合材料的压缩强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性分别下降26%、25%、29%和28%。纤维含量为65%的复合材料表现出更好的抗降解能力。扫描电子显微镜分析确认，水分诱导的树脂塑化、纤维-基体界面失效和微裂纹是主要的劣化机制。研究结果强调了增强基体稳定性和纤维-基体粘结性以提高GFRP在海洋环境中耐久性的重要性。

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