碳纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物复合材料的吸湿热老化行为与弯曲性能研究

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纤维增强聚合物基复合材料在工程应用中易受水分和温度等环境因素影响，导致力学性能下降。本研究系统调查了碳纤维（CF）增强聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物（PETG）复合材料在不同老化温度和时间下的吸湿热老化行为及弯曲性能。CF/PETG复合材料采用热压成型工艺制备。运用数学拟合模型和有限元分析方法揭示了吸湿热老化规律和水分吸收演变过程。老化90天后，在25°C、45°C和60°C条件下，纯PETG的吸水率分别为0.55%、0.62%和1.67%，而CF/PETG复合材料的吸水率分别为0.47%、0.54%和1.52%。与未老化复合材料相比，CF/PETG复合材料在25°C、45°C和60°C条件下老化90天后的弯曲强度分别下降28.6%、30.2%和32.2%。随着循环老化间隔时间增加，CF/PETG复合材料的吸水率呈上升趋势。循环老化间隔为2、5、10和15天的复合材料弯曲强度表现为先下降后略有回升的趋势。本研究成果为CF/PETG复合材料的设计优化和工程应用奠定了基础。

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