空心硅酸盐纳米管增强玻纤/环氧树脂多尺度复合材料低速冲击响应 第二部分：酸性老化环境的影响

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层状纤维增强复合材料在结构应用中广泛使用，但在恶劣环境和动态加载条件下性能会出现衰减。本研究考察了玻纤/环氧树脂复合材料在酸性条件下的低速冲击行为，对比了含有和不含空心硅酸盐纳米管（HNT）增强的材料。经过42天酸性介质浸泡后，未改性GFRP的吸水率达到9%，而HNT增强复合材料（Ms-GFRP）的吸水率仅为4%。电感耦合等离子体光学发射光谱（ICP-OES）分析表明，Ms-GFRP释放到溶液中的溶解元素显著减少，证实其化学稳定性增强。低速冲击试验表明，在所有老化时间段内，HNT添加显著提高了冲击抗力。酸性暴露14天后，在2、2.5和3 m/s冲击速度下，Ms-GFRP的峰值载荷比GFRP高34%~40%，28天和42天后呈现相似趋势。42天后，Ms-GFRP的挠度值增加24%~49%，而GFRP增加34%~49%，表明结构衰减程度降低。能量吸收的降低在Ms-GFRP中略低于GFRP（最高43% vs 45%）。研究结果表明，HNT增强通过减轻水分扩散和酸诱导衰减，增强了玻纤/环氧树脂复合材料的力学完整性和环境耐久性。这些发现突出了Ms-GFRP在需要提高腐蚀环境和冲击加载抗性应用中的应用前景。

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