纤维聚合物复合材料的有效湿扩散系数

      根据纤维聚合物复合材料的微观结构，建立了基于复合材料单胞模型的湿扩散计算方法，研究了不同温度和不同体积分数下纤维聚合物复合材料的湿扩散性能。假设纤维是不可渗透的，并在聚合物基体中均匀分布，计算了不同温度不同体积分数下复合材料的有效湿扩散系数。结果表明：复合材料的有效湿扩散系数随温度的升高而增大，随纤维体积分数的增大而减小；在相同温度、相同体积分数下，正六边形排列的纤维复合材料的湿扩散系数比正方形的略大。计算结果及经验公式与Gueribiz曲线基本一致，说明用单胞模型计算复合材料的湿扩散性能是非常有效的，有助于理解纤维复合材料的湿扩散机制和性能。

       纤维复合材料常常暴露在湿热环境下，例如常用于海上船只、海上钻井平台、低压管道、油箱和汽车部件，还用于增强、维修、复原老化的桥塔门和桥墩_。此外，材料的吸湿性常被用于种子萌发、食品制作等方面。复合材料的含水性对材料的力学性能影响很大，另外湿度对纤维与基体结合能力及界面等微观因素也有一定的影响。复合材料长期处于湿热环境下，会产生湿热老化效应，使得力学性能急剧下降。T程结构中还经常使用层合板和编织结构复合材料，湿扩散性能对层合板和编织结构复合材料的力学性能影响更大。因此研究复合材料的湿扩散行为对预测复合材料的有效性能至关重要。

资料下载：   纤维聚合物复合材料的有效湿扩散系数.pdf