GFRP在海水環(huán)境下的性能演變規(guī)律與壽命預測模型.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP)是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的樹脂基復合材料,但GFRP受海水環(huán)境影響的耐久性研究資料還比較少,GFRP在海水環(huán)境下的性能演變規(guī)律和腐蝕壽命預測成為各國復合材料領域的一個重要研究課題。
  本文總結了國內(nèi)外相關領域的研究現(xiàn)狀,整理歸納了GFRP在海水環(huán)境下的腐蝕基礎理論,分析了GFRP發(fā)生腐蝕的形式和歷程以及腐蝕數(shù)據(jù)處理的基本方法;模擬海水環(huán)境,研

2、究了樹脂澆鑄體和GFRP的吸濕特性;對GFRP在不同介質(zhì)鹽度下拉伸性能、彎曲性能、抗沖擊性能和巴士硬度的演變規(guī)律進行了試驗探索;通過 SEM觀察分析了材料表觀狀況、微觀結構的變化;根據(jù)腐蝕動力學方程、高分子物理、高分子化學相關理論,建立腐蝕壽命預測經(jīng)驗模型與理論模型;考慮濕、熱雙因素協(xié)同作用,推導了GFRP在濕熱環(huán)境下的本構方程。
  試驗結果表明,樹脂基體的吸濕行為可用Fick第二擴散定律進行描述,隨著介質(zhì)鹽度的增大,濕致擴散系

3、數(shù)下降,樹脂在低濃度下吸濕與一維擴散相似,高濃度吸濕符合三維擴散的反Jardon函數(shù);GFRP的吸濕呈現(xiàn)“兩階段吸濕”規(guī)律,第1階段的濕致擴散系數(shù)大于第2階段的濕致擴散系數(shù),其在第1階段的吸濕符合三維擴散Jardon函數(shù),第2階段的吸濕卻與一維擴散相似;拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度和巴士硬度均呈現(xiàn)總體下降但有起伏的趨勢;隨著腐蝕條件加重,GFRP的表層樹脂由于腐蝕而脫落,纖維/樹脂基體界面脫粘;斷口形貌分析表明GFRP腐蝕后基體和纖維均

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