湿热对玻璃纤维复合材料层合板性能的影响-航空制造技术.pdf

RESEARCH 研究论文 湿热对玻璃纤维复合材料层合板性能的影响 屈腾腾，张晓洁，童俊梅，胡  锐 （中航通飞华南飞机工业有限公司，珠海 519040） [摘要]  玻璃纤维复合材料由玻璃纤维和树脂组成，具有较高的机械性能及低密度、低成本的特点。然而在飞机的 使用和维护中，复合材料的吸湿不可避免，而且不能很好模拟。通过对 Tencate 7781 玻璃纤维复合材料试样高温吸 湿处理，分析了其吸湿扩散过程，对比室温干态的材料性能数据，显示复合材料力学性能和玻璃化转变温度均有不同 程度的下降，并分析了下降的原因。 关键词：玻璃纤维；复合材料层合板；湿热；吸湿；性能 Hygrothermal Environment Influence on Properties of Glass Fiber Composite Laminate QU Tengteng, ZHANG Xiaojie, TONG Junmei, HU Rui ( AVIC GA Hua’nan Aircraft Industry Co., Ltd., Zhuhai 519040, China ) [ABSTRACT] Glass fiber composite material is composed of glass fiber and resin, with high mechanical properties, low density, low cost characteristics. However, in the use and maintenance of aircraft, the moisture absorption of composite materials is inevitable, and can not be simulated well. This article analyzes moisture diffusion process through Tencate 7781 Glass fiber composite specimens conditioned in hygrothermal environment when effective moisture equilibrium is achieved. It indicates that mechanical property and glass transition temperature of wet composite would decline to different extent by contrasting with dry material, and the reason for descending is also analyzed preliminarily. Keywords: Glass fiber; Composite laminate; Hygrothermal environment; Moisture; Property DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.19.101 玻璃纤维复合材料是由玻璃纤维和树脂组成，具有 高 温 湿 态（ETW）： 温 度（66±3） ℃，湿 度 较高的机械性能及低密度、低成本的特点。该材料在西 RH=85%±5% （在 85%±5% 和（63±3）℃环境下达到 锐 SR2X 系列飞机上得到广泛应用。该系列飞机设计 平衡吸湿增重）。 的使用环境温度为 -53~66℃，由于在飞机使用和维护 开始试验之前，将环境箱和夹具预热到规定温度； 过程中，复合材料的吸湿不可避免，而且不能很好地用 试验件安装后加热到试验所需温度，并用热电偶加以校 模型模拟。根据美国军用指南 MIL-STD-210 和 MIL- 验，试件加热不超过 5min ；试验件到达试验温度 2min HDBK-17 的规定，合理的飞机设计服役相对湿度（RH）