恒溫恒濕箱在復合材料中的抗老化性能應用

恒溫恒濕箱在復合材料中的抗老化性能應用

　　恒溫恒濕箱作為一款常見(jiàn)的溫濕度試驗設備，在汽車(chē)電子、復合材料模擬潮濕大氣環(huán)境老化方面應用十分廣泛。

　　在恒溫恒濕箱模擬試驗中，潮濕環(huán)境引起復合材料的破壞機理已研究較為清楚?，F以水分向碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂層合板的擴散為例，說(shuō)明潮濕大氣環(huán)境對復合材料的老化機理。

　　復合材料中的樹(shù)脂，其平衡吸收量取決于環(huán)境中的相對濕度和溫度。吸水速度大小由濕度、溫度和樹(shù)脂的擴散速度決定。樹(shù)脂溶脹由含水分量來(lái)決定，但又部分地受纖維制約。制約程度取決于纖維的幾何條件和體積分數。在非平衡體系中，樹(shù)脂中的水的含量不均，水濃度梯度會(huì )引起材料的應力應變呈梯度分布，即使水分含量均勻，層合板中相鄰層間的溶脹性能差異也會(huì )導致內應力的產(chǎn)生。

　　水分能使環(huán)氧樹(shù)脂柔性增加，其彈性模量降低?；w模量的變化對材料縱向拉伸強度和模量幾乎沒(méi)有影響，但由于樹(shù)脂含量較大，基體膜量的改變對縱向壓縮強度和層間及層內剪切性能有較大影響。研究表明，水引起的環(huán)氧樹(shù)脂模量降低是可逆的。當外界環(huán)境改變以及水分擴散出去后，樹(shù)脂的膜量幾乎可恢復到原值。但是，對許多吸水的過(guò)程來(lái)說(shuō)，水引起的性質(zhì)改變又是不可逆的。不可逆的變化會(huì )導致材料物理和力學(xué)性能的明顯降低，而同時(shí)恒溫恒濕箱來(lái)模擬潮濕大氣環(huán)境可檢測出才材料的抗老化性能。