高强度玻璃纤维增强聚合物基复合材料的性能及损坏机理研究

摘要

玻璃纤维复合材料因其低密度、高比强度、高比刚度、耐腐蚀性、绝缘性和设计灵活性等特性，在多个领域得到广泛应用。本研究考察高强度玻璃纤维增强聚合物基复合材料(high strength glass fiber reinforced polymer composite, H-GFRP)的性能及湿热损坏机理，并探究浸润剂对H-GFRP性能的影响。结果表明：H-GFRP易受湿热环境影响而出现性能下降，主要表现为水分子渗入破坏纤维表面结构和热匹配失衡加剧材料损伤。不同浸润剂对H-GFRP性能的影响存在差异，浸润剂A型(HS6-A)和浸润剂B型(HS6-B)处理的H-GFRP(分别记为A/H-GFRP与B/H-GFRP)在湿热老化损失后的性能保持率存在显著差异。B/H-GFRP的吸湿速率更快、更高，且吸湿后性能下降更明显，而A/H-GFRP表现出更强的耐湿热性能。因此，浸润剂及其界面特性对复合材料的吸湿特性和其他性能具有重要影响。

关键词

复合材料 / 湿热条件 / 风力发电机叶片 / 损坏机理