将碳纤维/环氧树脂复合材料在温度为71℃、相对湿度为85％的环境下吸湿至平衡后研究了它的吸湿行为, 然后分别在室温和71, 93, 116, 132 ℃下进行了弯曲性能、纵横剪切性能、动态力学性能试验, 研究了该复合材料湿热老化后的力学性能。结果表明: 碳纤维/环氧树脂复合材料的吸湿率较低, 其饱和吸湿率仅为0.91%左右; 湿热老化后, 复合材料的弯曲强度保持率在50%以上, 弯曲模量保持率在80%以上, 纵横剪切强度保持率在55%以上, 其玻璃化转变温度为195 ℃, 极限耐热温度可达到132 ℃; 该碳纤维/环氧树脂复合材料具有良好的耐湿热老化能力。

所属栏目

材料性能及其应用

收稿日期

2014/10/282015/10/8

作者单位

回丽:沈阳航空航天大学机电工程学院, 沈阳 110136
张旭:沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室, 沈阳 110136
许磊:沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室, 沈阳 110136
王勇刚:沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室, 沈阳 110136

备注

回丽(1965-), 女, 辽宁沈阳人, 教授, 博士。

引用该论文:

HUI Li,ZHANG Xu,XU Lei,WANG Yong-gang.Mechanical Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composite after Hygrothermal Aging[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(1):62～65
回丽,张旭,许磊,王勇刚.纤维/环氧树脂复合材料湿热老化后的力学性能[J].机械工程材料,2016,40(1):62～65

参考文献

【1】

吕新颖, 江龙, 闫亮.碳纤维复合材料湿热性能研究进展［J］.玻璃钢/复合材料, 2009(3): 76-79.

【2】

ARASH B, ASGHAR N. Interlaminar hygrothermal stresses in laminated plates［J］. International Journal of Solids and Structures, 2007,44:8119-8142.

【3】

封彤波, 肇研, 罗云烽,等.循环湿热环境下碳纤维复合材料的界面性能［J］.北京航空航天大学学报, 2010,36(12): 1427-1431.

【4】

吕小军, 张琦, 马兆庆,等.碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能影响研究［J］.材料工程,2005(11):50-54.

【5】

彭雷, 张建宇, 鲍蕊,等.湿热、紫外环境对T300/QY8911复合材料孔板静力性能的影响［J］.复合材料学报, 2009,36(3): 18-22.

【6】

RAY B C. Temperature effect during humid ageing on interfaces of glass and carbon fibers reinforced epoxy composites［J］. Journal of Colloid and Interface Science, 2006,298:111-117.

【7】

李敏, 张宝艳.5428/T700复合材料的耐湿热性能［J］.纤维复合材料,2006(1):3-5.

【8】

詹茂盛, 李小换, 许文,等.热氧、湿热和热水老化对T300/BHEP 复合材料玻璃化转变温度的影响［J］.宇航材料工艺,2011(3): 56-60.

【9】

余治国, 杨胜春, 宋笔锋.T700和T300碳纤维增强环氧树脂基复合材料耐湿热老化性能的对比［J］.机械工程材料, 2009,33(6):48-51.

【10】

陈涛, 何宇廷,邵青, 等.湿热环境对纤维增强树脂基复合材料加筋板剪切性能的影响［J］.机械工程材料, 2014,38(4):59-62.

【11】

KUMAR B G, SINGH R P. Degradation of carbon fiber-reinforced epoxy composites by ultraviolet radiation and condensation［J］. Journal of Composite Materials, 2002,36(24):2713-2733.

【12】

李晓骏, 陈新文.复合材料加速老化条件下的力学性能研究［J］.航空材料学报, 2003, 23(增1):286-290.

【13】

范金娟, 程小全, 陶春虎.聚合物基复合材料构件失效分析基础［M］.北京: 国防工业出版社, 2011: 115-143.