碳纤维／环氧树脂复合材料加速热氧老化研究

 
      以T700-CF/828+ TDE-85复合材料为研究对象，分别在160℃、180。C和200C下对其进行了60天的加速热氧化，研究了老化过程中复合材料的失重率、力学性能、玻璃化转变温度以及化学结构的变化，分析了其热氧老化机理。用TG法研究了该复合材料的热解动力学，应用Flynn-Wall-Ozawa法计算热解平均活化能(E=92. 98kJ／mol)，并用热动力学参数预测材料的寿命。

       碳纤维／环氧树脂复合材料因其优异的力学性能和可设计性等优点，被广泛用于航空、航天等诸多领域。复合材料在实际使用中，外界环境因素（如温度、湿度、紫外光等）的作用会导致基体、纤维或纤维／基体界面发生变化或破坏，使其力学性能降低，因此复合材料的老化研究已引起人们的普遍关注。复合材料老化的研究方法主要包括自然大气暴晒、人工气候老化、人工热氧老化和人工湿热老化四个方面，其中人工气候老化最为复杂，要根据所研究环境的不同，模拟各种自然条件，如不断将材料分别置于酸性水溶液和真空烘箱中老化以模拟酸雨循环的条件，对光源添加各种滤光镜使光的波长和强度与材料的实际使用时的光照条件相同等，采用不同的老化方法，不仅老化后材料的外观形貌有所不同，而且性能也有较大差异，所以选择合适的老化方法尤为重要，通常采用加速老化的方法研究材料的老化机理并预测老化寿命。本文以碳纤维／环氧树脂复合材料(T700-CF/828+TDE-85)为研究对象，采用人工加速热氧老化方法，研究老化后复合材料各种性能的变化，并用TG法研究其热降解动力学，应用Flynn -Wall-0 zawa法预测寿命。本研究选择的老化温度虽然不适用于材料的实际使用温度，但研究结果对于揭示该复合材料的热氧老化机理以及苛刻条件下的使用寿命评估具有重要的参考价值。

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