温度对玻璃纤维/环氧复合材料吸湿扩散行为的影响

为研究温度对复合材料吸湿扩散行为的影响,开展单向玻璃纤维/环氧复合材料板在35?℃、50?℃、70?℃下的吸湿实验,并用DMA分析复合材料的储能模量和玻璃化转变温度(Tg)变化,用FTIR分析复合材料官能团变化.结果表明:温度为35?℃和50?℃时,复合材料的吸湿扩散行为可用Fick模型描述,采用Fick三维公式可拟合得到复合材料的三维扩散系数.温度为70?℃时,复合材料的吸湿扩散行为可用Fick-松弛耦合模型描述.饱和吸湿复合材料的Tg随吸湿实验温度的升高而增大,在70?℃时复合材料出现降解和物理老化,导致质量损失.不同吸湿实验温度下复合材料在垂直于纤维方向的扩散系数满足Arrhenius方程,活化能为78.15?kJ?K?1?mol?1.沿纤维方向的扩散系数在温度为70?℃时显著增大,其原因是高温显著增强了水分在纤维/基体界面沿该方向的扩散性能.