环氧树脂耐多少度温度(碳纤维复合材料耐腐蚀性研究)

Posted 2023-06-02

篇首语：人不能只做正确的选择，偶尔也得做一些喜欢的选择。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了环氧树脂耐多少度温度(碳纤维复合材料耐腐蚀性研究)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

环氧树脂耐多少度温度(碳纤维复合材料耐腐蚀性研究)

　　碳纤维增强复合材料是目前最先进的复合材料之一，具有质量轻、强度高、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点，被广泛用作结构材料及耐高温抗烧蚀材料。随着碳纤维生产规模的扩大及制造技术的成熟，碳纤维复合材料逐渐由军用拓展到民用，已用于飞机与卫星的结构材料、汽车零部件、文体用品等各种工业及民用产品，在设计和使用碳纤维复合材料时，耐腐蚀性能是一个重要指标。

　　复合材料是由基体连续相、增强体分散相及它们间的相界面构成的。复合材料的腐蚀特性除分别受这3部分影响外，还取决于这3部分之间的相互影响。一般而言，对复合材料耐腐蚀性起决定作用的是复合材料基体的性质。由于碳纤维为惰性无机纤维，在生产过程中经过了2000℃-3000℃的高温石墨化处理，具有类似石墨晶体的微晶结构。因此具有很高的耐介质腐蚀性，在质量分数为50%的盐酸、硫酸或磷酸中，200天后其弹性模量、强度和直径基本无变化。所以，对碳纤维复合材料而言，耐腐蚀性能的高低主要取决于基体树脂本身的耐腐蚀性能及基体树脂与增强纤维的界面相容性问题。

　　1.碳纤维复合材料的耐候性

　　通过测试研究，表明碳纤维环氧树脂复合材料在不同环境下长期存放后，其弯曲强度保持率较高，表明环氧树脂的耐候性较好。但在亚湿热气候区及沿海地区的复合材料的老化程度比温带、内陆及寒温带要严重。在环境对环氧树脂复合材料的老化作用中，阳光（尤其是紫外线）及其与氧气、潮湿的联合作用是最主要的。老化通常从环氧树脂复合材料的表面开始逐渐向内部扩展；因此，改善表面状态，在复合材料表层阻挡紫外线、氧气和潮湿的侵入，是改善复合材料耐候性的基本途径。具体措施包括：①表面涂漆膜、制富树脂层等；②表面粘贴能吸收紫外线的透明薄膜；③改善基体的耐候性，如对基体改性、选用能改善耐候性的助剂或在基体中添加紫外线吸收剂等。

　　2.碳纤维复合材料的耐水性

　　碳纤维/环氧树脂复合材料对于蒸馏水的饱和吸水值大约为1.5%。由于吸水过程是一个质量传递的过程，与能量传递过程相比要缓慢得多，热传递和湿扩散的速率大约相差105倍。例如，将一块冷的碳纤维/环氧树脂复合材料板投入热的环境中，如果它经过半分钟达到温度平衡的话，则由于外界湿度变化，它要达到各处的湿度平衡大约需要1年。对于碳纤维增强的环氧树脂复合材料在水中浸泡后的变化，其性能下降程度并不严重，耐水性较好。

　　3.碳纤维复合材料的耐介质性

　　碳纤维由于质量轻、比强度大、耐热性高以及化学稳定性好（除硝酸等少数强酸外，对碱以及几乎所有药品都稳定），在耐腐蚀树脂基复合材料中获得了一定的应用。经过碳纤维改性的环氧树脂具有较高的交联度和大量的苯环、较高的热变形温度和较好的热稳定性，在260℃下使用仍然具有优良的耐溶剂性和耐碱性。在碳纤维/环氧树脂复合材料制品的成型过程中，界面状态的改变及界面区域的形成是提高该产品耐介质腐蚀性能的关键。

　　4.碳纤维复合材料的耐热性

　　碳纤维增强环氧树脂复合材料中的环氧树脂作为通用热固性树脂，其加工性、成型性及耐热性都非常优异，一般环氧树脂的玻璃化温度为130-140℃左右，经改性后其玻璃化温度可高达200℃，已在航空航天领域中得到应用。因此，在自然环境中，热因素对其性能的影响不大，只有在进行加速老化试验评估和寿命预测时才需要考虑。

　　碳纤维复合材料作为一类综合性能优良的复合材料，总体来说，其耐腐蚀性能优异。碳纤维复合材料的表面及其增强材料与基体树脂的界面是相对薄弱部位，腐蚀作用通常经历从表面→界面→内部的过程。采取有效的改性手段，阻断其腐蚀通道，将有助于提高碳纤维复合材料的耐腐蚀性能。