濕熱環(huán)境下CNF-EP-亞麻纖維復(fù)合材料耐久性能.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（fiber reinforced polymer，F(xiàn)RP）由于其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性能好、施工簡單、可設(shè)計性好等優(yōu)點(diǎn)，正受到土木工程界的重視，被廣泛地應(yīng)用在土木工程結(jié)構(gòu)加固與改造中，在惡劣環(huán)境下的耐久性能是影響其作為結(jié)構(gòu)材料在土木工程領(lǐng)域推廣與應(yīng)用的重要因素之一。在潮濕環(huán)境中水分子的擴(kuò)散速率與吸收量是影響FRP復(fù)合材料在土木工程中應(yīng)用的重大影響因素。有研究表明，在環(huán)氧樹脂基中加入少量的納米粒子不僅能有效提高其力學(xué)性能，還

2、可以很大程度地降低其平吸衡水率及擴(kuò)散系數(shù)?；诖?，本文通過機(jī)械攪拌、超聲分散等手段，將一定量的碳納米纖維粒子與環(huán)氧樹脂在納米尺度上混合，希望能改善樹脂基體及FRP復(fù)合材料的力學(xué)性能，降低水分子的擴(kuò)散速率。本文采用了綠色生態(tài)、來源廣泛、環(huán)境友好、價格較為低廉的亞麻纖維作為FRP的增強(qiáng)纖維。具體的研究內(nèi)容如下:
　　首先，綜合運(yùn)用高速機(jī)械攪拌、超聲波分散和抽真空的方法，制備了碳納米纖維/環(huán)氧樹脂基納米復(fù)合材料，然后以此為基體采用濕法疊

3、層工藝制作了碳納米纖維/環(huán)氧樹脂基亞麻纖維復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能，并用掃描電子顯微鏡觀察了不同摻量的碳納米纖維粒子在樹脂基體中的分布形貌。
　　其次，將不同摻量的碳納米纖維/環(huán)氧樹脂基納米復(fù)合材料放入23℃，40℃，60℃三種水環(huán)境下進(jìn)行濕熱老化，測試其平衡吸水率及擴(kuò)散系數(shù)，研究添加碳納米纖維后對材料的水吸收與擴(kuò)散的影響，并通過將環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料放在40℃水中浸泡一段時間，研究水環(huán)境對其力學(xué)性能和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度