单向碳纤维环氧复合材料在海水和蒸馏水中的吸水特性

摘要

碳纤维增强树脂基复合材料是一种性能优异的复合材料,已在航空、航天、航海等领域得到了普遍应用.以热压釜工艺制备的单向T700/环氧复合材料为研究对象,探究其在海洋环境下的吸水特性(吸水率及扩散特性等).首先,研究了该复合材料在海水和蒸馏水中的吸水率随时间的变化情况;其次,对不同尺寸试样在海水中的吸水率进行了对比分析;最后,对比研究了复合材料在20℃、40℃、60℃、70℃、80℃的海水中吸水率的变化情况.结果表明,蒸馏水在复合材料中的扩散速率比海水快,初期复合材料在蒸馏水中的吸水率低于在海水中的吸水率,但随着时间的延长,后期复合材料在蒸馏水中的吸水率逐步高于在海水中的吸水率;试样尺寸对复合材料在海水中的吸水率影响不大;海水的温度越高,复合材料的吸水率越大.研究成果有助于更合理地设计复合材料,并有效地应用于海洋环境中.