全湿热场下碳纤维/环氧树脂复合材料弯曲性能及寿命预测

以碳纤维/环氧树脂（T700/TR1219B）复合材料为研究对象,采用湿度场和温度场单一及耦合的方式,研究了不同湿热环境下其弯曲性能的变化,通过断口形貌和表面粗糙度表征,分析其湿热损伤机制。结果表明:T700/TR1219B复合材料的弯曲性能受湿度场和温度场影响明显,当吸湿率达到2%时,弯曲强度从干态的1 440.60 MPa下降到1 081.07 MPa;随温度的升高弯曲性能呈下降趋势,且在玻璃化转变温度T_g所在温度区间发生陡降,当环境温度为180℃时,弯曲模量和弯曲强度分别下降了71.18%和93.32%;高温高湿环境下弯曲性能陡降的温度区间前移,且性能衰减并非单一湿度场和温度场下衰减量的简单叠加。通过微观形貌分析发现,湿度场主要导致树脂水解脱黏,温度场下树脂形态破坏严重,而湿热耦合场对纤维与树脂均产生较大程度的损伤。考虑湿度场和温度及湿热耦合相关项,建立并验证了全湿热场下剩余弯曲强度模型,结合湿热老化时间、环境当量等参数提出T700/TR1219B复合材料的寿命预测模型。      

改性双酚A型环氧树脂耐热性能提升研究

通过选用四官能团环氧树脂E-1762和双马树脂BMI与环氧树脂E-51混合,制备了不同共混比例的E-51/E-1762体系和E-51/BMI体系的改性树脂。采用差示扫描量热法(DSC)、流变实验,研究了改性树脂的玻璃态转变温度T_g、黏度等热性能指标。结果表明,最优改性树脂配方为：m(E-51)∶m(E-1762)=1∶1、固化剂为DDS。在此最优改性配方下,DSC实验表明,T_g较改性前提升65.7%,可达207℃,改性效果显著。