浸泡腐蚀对泡沫铝-环氧树脂复合材料弯曲性能的影响

发布时间：2020-02-27 13:41

【摘要】：制备了两种泡沫铝孔径的泡沫铝-环氧树脂复合材料。将试件分别浸泡于蒸馏水和海水中,得出了其吸湿率与浸泡时间的关系曲线。通过三点弯曲实验研究了浸泡腐蚀对复合材料弯曲强度和弯曲刚度等力学性能的影响。研究结果表明:泡沫铝-环氧树脂复合材料的吸湿率随浸泡时间的延长而逐渐增大,且试件在海水中浸泡的吸湿率大于在蒸馏水中的吸湿率。浸泡腐蚀大幅度地降低了泡沫铝-环氧树脂复合材料的弯曲力学性能。添加偶联剂的试件的弯曲强度和弯曲刚度均比无偶联剂试件的值更大,特别是对于泡沫铝孔径为2mm的复合材料试件,添加偶联剂使得其弯曲强度和弯曲刚度分别提高了51.7%和65.4%。另外,1mm孔径泡沫铝复合材料试件的弯曲强度和弯曲刚度均比2mm孔径泡沫铝复合材料试件的值更大。
【图文】：

性固化剂（６５０＃）均由廊坊诺尔信化工有限公司生产，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。根据实验方案，首先将一部分泡沫铝试件用含有２％硅烷偶联剂的无水乙醇清洗，再烘干备用；然后将泡沫铝试件放入模具中；随后将环氧树脂和固化剂在８５℃的水浴锅中加热，待达到流动良好时，按照质量比１∶１配制混合，最后将搅拌均匀的环氧树脂和固化剂溶液注入模具内，在室温下固化４８ｈ后从模具中取出试件，并将其按要求切割成条状试件并打磨平整备用。弯曲试件尺寸设计为１００ｍｍ×７．５ｍｍ×５ｍｍ，图１为一组弯曲试件。从图１中可看出，环氧树脂充分浸润到泡沫铝材料中，得到了具备环氧树脂和泡沫铝各自力学性能的互穿相复合材料。表１是试件编号。表１试件编号Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｐｒｅｐａｒｅｄｆｏａｍａｌｕｍｉｎｕｍ－ｅｐｏｘｙｓｐｅｃｉｍｅｎｓＳｐｅｃｉｍｅｎＮｏ．１２３４Ｐｏｒｅｓｉｚｅｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｆｏａｍ２ｍｍ２ｍｍ１ｍｍ１ｍｍＡｌｕｍｉｎｕｍｆｏａｍｐｒｅ－ｃｌｅａｎｅｄｕｓｉｎｇｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔ？ＮｏＹｅｓＮｏＹｅｓ图１弯曲试件Ｆｉｇ．１Ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｆｏｒｆｌｅｘｕｒａｌｔｅｓｔ１．２实验过程每种孔径复合材料制备了９个试件，其中３个直接用于弯曲实验，另外６个分别在水和海水中浸泡后再进行弯曲实验。弯曲实验仪器为英斯特朗公司生产的脉动微力材料试验机Ｅ３０００，跨距为６０ｍｍ，仪器的记载速度为１ｍｍ／ｍｉｎ。以上所有实验均在室温下进行，实验数据通过电脑自动采集。实验中，水为蒸馏水，海水取自秦皇岛海边。前６天，每１２ｈ测试一次试件的质量，６天以后每

，另外６个分别在水和海水中浸泡后再进行弯曲实验。弯曲实验仪器为英斯特朗公司生产的脉动微力材料试验机Ｅ３０００，跨距为６０ｍｍ，仪器的记载速度为１ｍｍ／ｍｉｎ。以上所有实验均在室温下进行，实验数据通过电脑自动采集。实验中，，水为蒸馏水，海水取自秦皇岛海边。前６天，每１２ｈ测试一次试件的质量，６天以后每２４ｈ测试一次质量，用于计算其吸湿率，实验设计浸泡时间为２７天，本实验中的吸湿率为试件的净增质量与原始质量的百分比。２结果分析与讨论２．１吸湿率图２为泡沫铝－环氧树脂复合材料在水和海水浸泡过程中的吸湿率曲线。从图２中可见，刚开始浸泡的前３天，各图２泡沫铝－环氧树脂复合材料的吸湿率Ｆｉｇ．２Ｍｏｉｓｔｕｒｅｒａｔｅｃｕｒｖｅｓｏｆｅｐｏｘｙ－ａｌｕｍｉｎｕｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ·１１２·材料导报Ｂ：研究篇２０１７年１１月（Ｂ）第３１卷第１１期

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