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题名CFRP复合材料板材的耐水酸碱性能研究
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作者
韩庆
韩玮
刘海波
刘延峰
杨超
王少强
咸贵军
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机构
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心
哈尔滨工业大学土木工程学院
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出处
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024年第1期93-102,共10页
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基金
中国石化科技攻关项目(420075-1)。
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文摘
腐蚀环境下碳纤维增强环氧树脂(CFRP)复合材料的性能退化是影响材料与结构安全服役的关键.为获得CFRP板材在腐蚀溶液中的耐久性能,将CFRP板材浸泡在水、酸与碱溶液中长达150 d.通过水吸收、热力学测试与微观结构分析获得CFRP板材的长期性能演化.结果表明:树脂板与CFRP板材在水、酸与碱溶液中的水吸收行为类似.在酸溶液中,树脂板与CFRP板材均获得较高的水吸收量,这是因为酸溶液促进了树脂的松弛作用,为水分子的进一步侵入提供了更多的扩散空间.此外,树脂的水解作用降低了树脂板与CFRP板材水吸收量.长期的加速老化导致CFRP板材拉伸强度退化高达29.7%,玻璃化转变温度退化高达12.4%.CFRP板材拉伸强度的退化主要由树脂的塑化与水解、纤维与树脂界面的脱粘所导致.碱溶液加速纤维与树脂界面脱粘、树脂水解,这导致碱溶液浸泡下的CFRP板材拉伸强度退化远大于水与酸溶液,其纤维与树脂界面完整性最差,纤维表面没有树脂残留.CFRP板材玻璃化转变温度的退化主要受控于树脂的塑化.酸溶液下玻璃化转变温度的退化程度远大于水与碱溶液,这是因为酸溶液下CFRP板材拥有更高的吸水率,导致树脂发生更严重的塑化作用.
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关键词
CFRP复合材料
腐蚀溶液
性能演化
树脂塑化与水解
界面脱粘
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Keywords
CFRP composites
corrosive solution
performance evolutions
resin plasticization and hydrolysis
interface debonding
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分类号
TU532
[建筑科学—建筑技术科学]
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