T700碳纤维/环氧树脂复合材料吸湿热老化模型

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基于Fick第二扩散定律，建立了T700碳纤维/环氧树脂复合材料吸湿热老化模型，表征了材料工程常数的劣化规律。重点研究了吸湿和温度变化对纵向拉伸模量、剪切模量和横向泊松比的影响。通过海水浸泡前后质量变化观测、表面形貌评估和拉伸实验进行了模型验证。研究结果表明：单层层板在海水浸泡条件下的饱和吸湿率为0.35%；室温短期海水浸泡（≤60天）不会在复合材料表面产生裂纹或缺陷（≥10 μm）。随着吸湿量增加，复合材料模量下降，其中纵向拉伸模量下降幅度为10⁻⁵%数量级，其他工程常数下降幅度为10⁻³%数量级。温度升高时模量也随之下降，温度越接近基体玻璃化转变温度，模量下降速率越快，纵向拉伸模量下降0.84%，其他工程常数下降100%。该研究为复合材料在海洋环境中的工程应用提供了重要参考。

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