Page 29 - 理化检验-物理分册2023年第二期

侯日立, 等: 飞机树脂基复合材料的初始热损伤检测方法

试验。

材料的铺层方式为 [ 45 , 0 , -45 , 90 , 0 , 45 ],
s

在120 , 150 , 180 , 210 , 240 , 270 , 300 , 330 , 360 ℃

下各加 热 1h , 0° 拉 伸 试 验 采 用 ASTM D3039 —
2017 《 聚合物基复合材料拉伸性能的标准试验方

法》 标 准, 0° 压 缩 试 验 采 用 ASTM D6641 — 2016
《 使用组合加载压缩( CLC ) 测试夹具的聚合物基复
合材料的压缩性能标准测试方法》 标准。试验结
果如图1~4所示。 图4 体积模量测试结果
下降的变化规律。其规律主要表现在以下几个方

面: ① 在材料的固化温度( 200 ℃ ) 以下, 温度对材
料性能的影响比较轻微, 基本可以忽略; ② 在材料

的玻璃化转变温度( 255℃ ) 附近, 材料的强度有一
个上升的反常变化; ③ 加热温度对材料弹性模量

的影 响 较 小, 虽 然 有 波 动, 但 基 本 不 影 响 使 用
性能。

2 材料初始热损伤机制分析
图1 抗拉强度测试结果
为了进一步分析材料的初始热损伤机制, 对未
经加热处理的材料进行热重 - 差示扫描量热法试验,
对不同加热条件下的材料开展了孔隙率检测和扫描
电镜分析, 结果如图5~7所示。

图2 弹性模量测试结果

图5 热重曲线及差示扫描量热试验曲线

图3 抗压强度测试结果
由图1~4可知: 随着加热温度的升高, 材料的
抗拉强度和抗压强度是不断下降的, 即材料在高温
下发生了力学性能的退化。
值得注意的是, 材料的力学性能随加热温度
的变化是非单调的, 呈先上升、 后下降、 再上升、 再 图6 孔隙率检测结果
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