海洋环境下短切玄武岩纤维增强空心玻璃微珠环氧树脂复合材料压缩性能研究

王彩华; 刘帅; 尚泽阳; 高立斌

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.08.018

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (08) : 95 -101. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.08.018

加工与应用

海洋环境下短切玄武岩纤维增强空心玻璃微珠环氧树脂复合材料压缩性能研究

王彩华 ¹^,² ,
刘帅 ²^,^* ,
尚泽阳 ² ,
高立斌 ²

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Compressive Properties of Chopped Basalt Fiber Reinforced Hollow Glass Beads Epoxy Resin Composites under Marine Environment

Cai-hua WANG ¹^,² ,
Shuai LIU ²^,^* ,
Ze-yang SHANG ² ,
Li-bin GAO ²

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摘要

制备了不同短切玄武岩纤维（CBF）质量分数的环氧树脂/空心玻璃微珠-短切玄武岩纤维（EP/HGM-CBF）复合泡沫材料。通过将复合泡沫材料试件置于水、海水和5倍化合物浓度海水环境中浸泡，研究了溶液腐蚀环境对试件压缩性能的影响，并结合扫描电镜照片及EDS能谱仪分析其原因。结果表明：试件的吸湿率随着纤维质量分数的增加先增大后减小，在纤维质量分数10%时吸湿率最大，且在水中的吸湿率大于海水，溶液中粒子浓度的增加会降低溶液的扩散系数。在溶液浸泡腐蚀环境中，EP/HGM-CBF复合泡沫材料其压缩性能均随CBF质量分数的增加而增加，CBF质量分数为30%时达到最大，压缩强度、压缩模量增加最大的为5倍化合物浓度海水，压缩强度比未添加CBF的试件增加28.4%。溶液腐蚀环境降低了试件的压缩力学性能，且在水环境和海水环境中，复合材料的破坏形式不同，水环境主要是树脂溶胀导致界面脱黏等物理破坏，而海水环境主要是Cl元素对界面结构溶解的化学破坏。