對自然海洋大氣環境下炭纖維/環氧樹脂基復合材料的模擬加速腐蝕方法進行探索。根據已有的環境譜,初步設計實驗室仿自然海洋大氣環境的加速腐蝕方法,并對腐蝕前后的試樣進行一系列力學性能測試及微觀觀察。結果表明:模擬日光、溫度和濕度的共同作用會引起炭纖維/環氧樹脂基復合材料表面及內部的腐蝕,并且破壞樹脂基體與炭纖維之間的界面。與自然大氣環境腐蝕結果的比較驗證了實驗室采用的實驗方法對自然海洋大氣環境的模擬性。
炭纖維增強樹脂基復合材料由于其出色的比強度與比剛度、優良的耐疲勞性以及靈活的可設計性等一系列優點,已成為眾多領域特別是現代航空航天領域的主要結構材料之一。例如,新一代的隱形轟炸機“B-2”的炭纖維增強復合材料比例高達40%。尤其是在“B-2”的機身結構上,采用炭纖維增強復合材料使得機翼機身一體化成為現實。但是由于聚合物構件在熱、濕、紫外光、鹽霧與風沙等環境因素作用下會發生老化,影響復合材料的使用性能,以致影響構件使用壽命。因此,對復合材料腐蝕失效行為的研究具有重要意義。
目前,炭纖維增強樹脂基復合材料多被用于高溫、高濕、高鹽霧的腐蝕環境中所使用的構件,工業廢氣的污染,使構件的使用環境更加惡劣。炭纖維增強樹脂基復合材料的腐蝕環境通常是指材料所遭到的介質、溫度、濕度,應力和時間等因素的聯合作用及每種環境因素的強度、持續時間、發生頻率以及它們的組合結果。
盡管目前對復合材料的腐蝕失效分析已做了很多工作,但是國內外對于成熟的適合于評定復合材料腐蝕性能的實驗室仿自然大氣環境的加速腐蝕實驗方法及對實驗結果的評定方法鮮見報道。