碳纤维/聚苯硫醚复合材料的水热老化行为及其影响

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碳纤维/聚苯硫醚（CF/PPS）复合材料已广泛应用于航空工业，但在服役过程中可能遭受水分和高温环境的影响，导致性能降解甚至失效。因此，深入了解其水热老化行为和影响机制对确保服役寿命至关重要。本研究通过连续3个月和周期循环水热老化处理，系统探究了CF/PPS复合材料的水分扩散行为、结晶特性和界面性能。采用Fickian模型计算扩散系数，通过差示扫描量热法（DSC）和偏光显微镜表征结晶行为，利用界面剪切强度（IFSS）和层间剪切强度（ILSS）评估界面性能。研究结果表明，水热老化导致CF/PPS界面处的晶体形态从横向晶体转变为球晶体，揭示了水对T300碳纤维在PPS基体中核生成性能的显著影响。水热老化改变了复合材料的结晶度和晶体形态，进而影响了微观和宏观界面性能。水分吸收导致层间剪切强度下降，其下降程度与吸水含量、结晶特性和界面剪切强度的变化密切相关。研究表明水热老化效应具有累积性，促进了水分的进一步吸收。

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