CFRP复合材料板材的耐水酸碱性能研究 |
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引用本文: | 韩庆,韩玮,刘海波,刘延峰,杨超,王少强,咸贵军.CFRP复合材料板材的耐水酸碱性能研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2024(1):93-102. |
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作者姓名: | 韩庆 韩玮 刘海波 刘延峰 杨超 王少强 咸贵军 |
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作者单位: | 1. 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心;2. 哈尔滨工业大学土木工程学院 |
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摘 要: | 腐蚀环境下碳纤维增强环氧树脂(CFRP)复合材料的性能退化是影响材料与结构安全服役的关键.为获得CFRP板材在腐蚀溶液中的耐久性能,将CFRP板材浸泡在水、酸与碱溶液中长达150 d.通过水吸收、热力学测试与微观结构分析获得CFRP板材的长期性能演化.结果表明:树脂板与CFRP板材在水、酸与碱溶液中的水吸收行为类似.在酸溶液中,树脂板与CFRP板材均获得较高的水吸收量,这是因为酸溶液促进了树脂的松弛作用,为水分子的进一步侵入提供了更多的扩散空间.此外,树脂的水解作用降低了树脂板与CFRP板材水吸收量.长期的加速老化导致CFRP板材拉伸强度退化高达29.7%,玻璃化转变温度退化高达12.4%.CFRP板材拉伸强度的退化主要由树脂的塑化与水解、纤维与树脂界面的脱粘所导致.碱溶液加速纤维与树脂界面脱粘、树脂水解,这导致碱溶液浸泡下的CFRP板材拉伸强度退化远大于水与酸溶液,其纤维与树脂界面完整性最差,纤维表面没有树脂残留.CFRP板材玻璃化转变温度的退化主要受控于树脂的塑化.酸溶液下玻璃化转变温度的退化程度远大于水与碱溶液,这是因为酸溶液下CFRP板材拥有更高的吸水率,导致树脂发生更严重的塑...
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关 键 词: | CFRP复合材料 腐蚀溶液 性能演化 树脂塑化与水解 界面脱粘 |
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