纤维含量及浸泡因素对纤维-HGB/EP材料弯曲性能影响研究

摘要

树脂基复合材料是以玻璃微珠、玻璃纤维及碳纤维等无机材料为增强体，以有机聚合物为基体的复合泡沫材料，具有轻质、低吸湿率、高比强度、高比刚度及良好的冲击吸能性等优点。树脂基复合材料在实际工况下使用时常常受到外界因素的侵蚀，所以研究自然环境因素对树脂基复合材料弯曲性能的影响具有重要现实意义。本文通过三点弯曲试验对比分析了浸泡腐蚀实验对树脂基复合材料弯曲性能，以及对增强体、基体和界面层的破坏的影响，讨论了不同腐蚀环境对纤维-HGB/EP材料弯曲性能的不同影响。
　　制备了六种不同质量分数的玻璃纤维增强空心微珠(HGB)/环氧树脂(EP)复合泡沫材料。通过水、海水、酸溶液及碱溶液等四种不同浸泡液的浸泡腐蚀，得到了四种不同环境下玻璃纤维-HGB/EP复合材料的吸湿率。通过三点弯曲实验，得出了不同玻璃纤维含量的玻璃纤维-HGB/EP复合材料，以及不同侵蚀环境下对材料弹性模量、强度、比强度、比刚度等性能变化产生的影响。通过扫面电镜扫描试件弯曲断口，清楚的观察了四种腐蚀环境对各相的腐蚀情况，得到了不同的侵蚀环境对同一材料的不同腐蚀情况。
　　制备了空心玻璃微珠质量比一定，增强体碳纤维含量为变量的六组配比的碳纤维-HGB/EP复合材料。通过水、海水两种不同浸泡液的浸泡腐蚀，得到了不同碳纤维含量试件的吸湿率。通过三点弯曲实验得出了不同碳纤维含量的复合材料，在不同腐蚀环境下材料弹性模量、强度、比强度、比刚度等力学性能的变化。得出了不同腐蚀环境对各相的腐蚀情况。并将得到的数据与玻璃纤维增强复合材料对比，得出不同的增强材料在吸湿率、弹性模量、强度、比强度、比刚度等性能方面的不同。

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第1章 绪 论

1.1 复合泡沫材料概述

1.2 复合泡沫材料特性

1.3 复合泡沫材料的分类

1.4 玻璃纤维增强体

1.5 碳纤维增强体

1.6 环氧树脂基体材料

1.7 复合泡沫材料研究现状

1.8 选题的研究意义及研究内容

第2章 水和海水对玻璃纤维增强复合泡沫材料腐蚀研究

2.1 实验原材料和实验设备

2.2 试件的制备

2.3 浸泡腐蚀实验及结果分析

2.4 弯曲实验结果及分析

2.5 本章小结

第3章 水和海水对碳纤维增强复合泡沫材料腐蚀研究

3.1 实验原材料和实验设备

3.2 试件的制备

3.3 浸泡腐蚀实验及结果分析

3.4 弯曲试验及结果分析

3.5 本章小结

第4章 酸和碱对玻璃纤维增强复合泡沫材料腐蚀研究

4.1 实验原材料及设备

4.2 试件的制备

4.3 浸泡腐蚀实验及结果分析

4.4 弯曲实验结果及分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢