由圖1和圖2可以看出,當因素變化時,目標函 數(shù)(層間剪切強度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)隨之發(fā)生波動, 可見溫度的影響最為顯著。另外,由圖中也可以看 出,當NaCl質(zhì)量分數(shù)為c2(3%),溶液溫度為T3(80 ℃),浸泡時間為t3(30 d)時,質(zhì)量分數(shù)、溫度和時間所對應(yīng)的目標函數(shù)之和最小,也就是說,在這種組合狀態(tài)下,對層間剪切強度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響最 大。

      試驗結(jié)果顯示:浸泡使試樣的層間剪切強度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均有不同程度的下降,且溫度越高, 浸泡時間越長,下降的程度越大。對于剪切強度的下降,主要是因為基體與纖維之間的界面的結(jié)合力降低所致。導致界面結(jié)合力降低可能有兩方面的原因:樹脂基體吸水溶脹,使界面處產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,進而產(chǎn)生裂紋,導致界面結(jié)合力下降;滲入到界面處的水 使界面發(fā)生水解,導致界面結(jié)合力降低,溫度越高, 水的擴散率越大,時間越長,基體吸水及滲入界面的水越多,從而使界面結(jié)合力的下降也就越大。

      玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是指由玻璃態(tài)向高彈態(tài) 轉(zhuǎn)變的臨界溫度。導致Tg下降的主要原因是:水 滲入到樹脂基體中,使高分子鏈段之間的距離增大, 從而減小了鏈段間的作用力,使鏈段的運動變得容 易,因而使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。由此認為,溫度越 高,時間越長,水滲入得越多,水的增塑作用也會越 顯著,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降得就越多。

      1.4.2　熱老化試驗

      熱老化對材料層間剪切強度的影響見表3。

              

 

表3中:M0指老化前試樣質(zhì)量;Mt為老化后試 樣質(zhì)量;ΔM為兩者的質(zhì)量差;δΔM為失重百分比;τs 指層間剪切強度。

    分析表中數(shù)據(jù)可以看出,3組試樣均有一定程 度的失重,其剪切強度與空白試樣比較,也有小幅度 的提高,但差別不大。

    熱老化試驗對材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響如圖 3所示。

                 

 由圖3可以看出,單純的熱老化對玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度的影響不大。

       綜合分析正交試驗以及熱老化試驗的結(jié)果,可 以得出:單純地升高溫度對復合材料的力學性能的 影響不顯著,只有在水的協(xié)同作用下,即在濕熱條件 下,材料的腐蝕才顯著。這也說明,溫度不是復合材 料腐蝕的最顯著因子,吸濕率才是影響復合材料腐 蝕的最顯著因子。

       1.4.3　吸濕率與溫度、時間關(guān)系曲線的測定試驗 前述已經(jīng)證明,吸濕率對復合材料的力學性能 有非常顯著的影響,為了更明確地了解吸濕率與溫 度和時間的關(guān)系,試驗選擇1種溶液(NaCl的質(zhì)量 分數(shù)為3%的溶液),3個溫度(40、60、80℃),并定 時(24 h)稱量。試驗結(jié)果如圖4所示。

                

2　腐蝕對其它性能的影響與分析

       在環(huán)境因子影響試驗中,已知吸濕率對復合材 料性能的影響最顯著。以下試驗則是進一步了解復 合材料在吸濕狀態(tài)下的耐沖擊性能和疲勞性能。
   
       2.1　沖擊試驗

       2.1.1　試驗內(nèi)容

       測試復合材料試樣分別在30℃去離子水和80 ℃去離子水中載荷、裂紋生成功、裂紋擴展功以及韌 性指數(shù)隨浸泡時間的變化。

       2.1.2　試驗與分析

       去離子水浸泡后結(jié)果如圖5-12所示。