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高分子基復(fù)合材料的老化機(jī)制

來源:武漢尚測試驗(yàn)設(shè)備有限公司   2013年06月05日 21:39  

     高分子復(fù)合材料的老化通常是化學(xué)或物理作用引起的,在增強(qiáng)材料是碳纖維或其他導(dǎo)電材料,與金屬接觸時也會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)作用導(dǎo)致材料的主化學(xué)鍵的斷裂,物理作用可造成材料的可逆變化或不可逆破壞,其主要老化機(jī)制如下:

    氧化反應(yīng)引起化學(xué)鍵的斷裂。氧、臭氧(臭氧老化試驗(yàn)箱)、化學(xué)氧化劑等,可與樹脂、界面和纖維反應(yīng)引起斷鍵。

    水解。水、酸和堿可引起樹脂、界面及纖維的水解。升高溫度可大大加快水解過程。這一過程可通過鹽霧試驗(yàn)箱和恒溫恒濕試驗(yàn)箱來進(jìn)行老化試驗(yàn)箱。

    應(yīng)力開裂。聚合物吸收水分引起溶脹和增塑,使材料中內(nèi)應(yīng)力場改變,可導(dǎo)致一定量的纖維/樹脂脫黏。若把樹脂中的水分烘出,又會使樹脂表面處于拉伸狀態(tài)而出現(xiàn)銀紋和表面龜裂。

    聚合物溶脹與溶解。

    材料中相關(guān)物質(zhì)的溶出。如果低分子物質(zhì)與聚合物間不是化學(xué)鍵相聯(lián),則溶劑會使低分子物質(zhì)從聚合物中溶出;交聯(lián)聚合物常含少量的非交聯(lián)物質(zhì),也可被溶劑溶出;聚酯樹瘩接觸堿液會發(fā)生化學(xué)侵蝕,而增加了可溶出物質(zhì)量。

滲透壓引起的破壞,當(dāng)樹脂內(nèi)獨(dú)立的水溶性物質(zhì),吸水量達(dá)到一定值后,會形成滲透壓區(qū)。在這些區(qū)域會產(chǎn)生細(xì)小而繁多的微裂紋,這些微裂紋雖對樹脂強(qiáng)度有害,但對樹脂模量影響不大。

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