2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料,具有結(jié)構(gòu)整體性和高抗分層性特點,被廣泛應(yīng)用耐沖擊工程結(jié)構(gòu)設(shè)計。復(fù)合材料工程結(jié)構(gòu)高溫老化后沖擊性質(zhì)是實際應(yīng)用中經(jīng)常遇到的問題。本文研究三維角聯(lián)鎖碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在90℃、180℃高溫大氣環(huán)境下老化不同時間后準(zhǔn)靜態(tài)壓陷和低速沖擊性質(zhì)。采用掃描電鏡觀察復(fù)合材料高溫老化后橫截面形態(tài)及實驗后纖維抽拔情況;通過樹脂熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)、紅外光譜分析(IR)等方法表征環(huán)氧樹脂基體熱老化性質(zhì)。結(jié)

2、論如下:
  (1)環(huán)氧樹脂DSC及IR分析:環(huán)氧樹脂高溫老化后, DSC曲線上一個后固化放熱峰,及紅外譜圖上一個環(huán)氧峰(波峰數(shù)916cm-1)消失,表明樹脂發(fā)生后固化。環(huán)氧樹脂TGA、DSC及IR分析:樹脂180℃時熱分解速率約為90℃的2.5倍;隨溫度及時間增加,樹脂熱降解質(zhì)量比率增大;在90℃及180℃老化,樹脂發(fā)生熱氧化,且180℃老化時樹脂熱降解嚴(yán)重。環(huán)氧樹脂老化過程存在后固化和熱氧降解兩種機(jī)制。90℃老化前期環(huán)氧樹脂因

3、后固化交聯(lián)度增加,樹脂靜態(tài)壓縮強(qiáng)度及模量增大,老化16天時,分別增加約9.4%、8.4%;因熱氧降解作用,32天老化樹脂壓縮強(qiáng)度及模量略微減??;在180℃老化時,環(huán)氧樹脂因熱氧降解作用突出,樹脂壓縮強(qiáng)度及模量在老化32天時分別降低約9.0%、35.5%。
  (2)90℃老化復(fù)合材料基本沒有顏色變化,橫切面沒有裂紋。在180℃時,老化時間增加,復(fù)合材料因嚴(yán)重?zé)嵫踅到?,表面樹脂失重收縮,碳纖維暴露,顏色逐漸由灰黑變?yōu)楹贮S,最后呈現(xiàn)黑

4、褐色。掃描電鏡觀察復(fù)合材料橫切面發(fā)現(xiàn):在180℃老化溫度下碳纖維與樹脂間會脫粘,且脫粘程度隨老化時間增加增大,出現(xiàn)大裂紋,90℃時沒有脫粘。掃描電鏡觀察復(fù)合材料沖斷面纖維抽拔。180℃老化纖維抽拔數(shù)量及長度隨時間增加增大。
  (3)90℃老化時,因后固化作用,準(zhǔn)靜態(tài)壓陷強(qiáng)度及模量隨時間增加增大,在16天時達(dá)到最大,分別增加約5.4%、1.8%;180℃時,因熱氧降解作用,樹脂與纖維間脫粘,復(fù)合材料最大強(qiáng)度及模量隨老化時間增大而減

5、小,在32天時分別減小約20.5%、6.9%。
  (4)復(fù)合材料低速沖擊最大強(qiáng)度及模量隨老化時間變化趨勢與準(zhǔn)靜態(tài)一致。90℃老化時,復(fù)合材料最大強(qiáng)度及模量隨時間增加而增加,持續(xù)到老化16天,此時分別增加約6.4%、4.9%。因劇烈熱氧降解,180℃老化復(fù)合材料最大強(qiáng)度及模量隨老化時間增加而減小,在32天時分別減小約24.2%、6.5%。
  (5)在90℃時,隨老化時間增加,復(fù)合材料彈性吸收能增加,在32天時增加約29.1

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