浸入海水的玻璃聚复合材料具有优化的机械性能
Issam Touil1, Rania Saadeh2, Maha S Al Soudi3
1Mechanical Engineering Department, University of 20 Août 1955 Skikda, Center of Research in Mechanics, 25000, Constantine, Algeria.
Scientific reports
|January 13, 2026
概括
玻璃纤维增强复合材料 (CMPG) 在海水中降解,随着沉浸时间的延长而失去强度. 较高的纤维含量提高了抗性,但材料选择和处理对于海洋用途至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 海洋工程 海洋工程
背景情况:
- 复合材料为海洋应用提供了出色的性能,但随着海水暴露而降解.
- 了解复合材料的降解对于它们在海洋环境中的寿命至关重要.
研究的目的:
- 研究海水浸泡对玻璃纤维增强不和聚复合材料 (CMPG) 机械性能的影响.
- 评估纤维配置,面积密度和沉浸时间如何影响复合材料性能.
- 开发CMPG在海洋条件下的机械性能的预测模型.
主要方法:
- 在CMPG样本上进行拉伸测试 (EN ISO 527),其纤维层 (1层和3层) 和面积密度 (300600 g/m2) 不同.
- 在海水中浸泡3,21和30天.
- 福里埃变换红外光谱学 (FTIR) 和维度膨胀分析.
- 多重回归建模和差异分析 (ANOVA) 用于数据分析.
主要成果:
- 机械性能,如最大应力和拉伸模量,随着海水浸泡时间的增加而下降.
- 与1层相比,3层复合材料显示出更高的抗拉强度.
- 纤维密度较高的复合材料 (600 g/m2) 吸收的水分较少,胀也较少.
- 沉浸在海水中显著影响了拉伸性能 (p < 0.01),导致化学降解.
结论:
- CMPG复合材料容易在海洋环境中降解,沉浸时间是一个关键因素.
- 材料设计 (分层,纤维密度) 影响海水的抗性.
- 谨慎的材料选择和保护性表面处理对于CMPG的耐用海洋应用至关重要.
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