碳纤维复合材料湿热性能研究进展

       对于碳纤维增强树脂基复合材料，湿热环境条件对其力学性能的影响非常明显，可导致其强度和刚度下降。在研究了国内外关于碳纤维增强树脂基复合材料湿热老化性能的基础上，从理论模型和试验方法两方面分析了复合材料吸湿模型和扩散机理，结合实际需求对国内外关于碳纤维复合材料湿热性能的试验方法和测试手段进行了评价，认为目前湿热加速老化性能的研究具有一定的局限性，并提出了研究思路。

       近10年来，湿热环境对碳纤维复合材料的影响已有大量研究，近3年关于复合材料湿热性能的研究呈明显上升趋势。关于其湿热老化的现有文献主要是对吸水扩散模型的研究和湿热老化力学性能，及热性能的研究。复合材料应用于飞机结构不仅要承受复杂、长时间的疲劳载荷、意外冲击载荷等作用，而且还要承受温度、湿度等严苛的外部环境因素的考验。随着飞机性能的不断提高，对结构复合材料的性能要求也越来越高。同时，复合材料自身具有组分多元性、结构多重性、失效模式多样性，这些特点使得复合材料性能演化分析十分复杂。对于树脂基结构复合材料，湿热环境条件对复合材料力学性能的影响非常明显，可导致复合材料的强度和刚度下降。特别是国产碳纤维复合材料湿热性能普遍低于进口rl300碳纤维复合材料，而某些树脂体系的国产碳纤维复合材料湿热性能又反常，其内在本质与机理尚不清楚。这些问题的存在将严重影响国产碳纤维复合材料的可靠应用，因此，实现服役环境下国产碳纤维复合材料湿热性能的研究是促进其应用的重要保证和前提。

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