碳纤维复合材料芯棒加速热氧老化特性研究

对碳纤维复合芯棒在170、185、200℃下开展一个月的热氧老化试验,通过对不同老化阶段芯棒样品进行力学性能试验、傅里叶红外光谱分析(FTIR)和显微分析(SEM),研究其宏观性能、微观特征以及宏观与微观性能的关系,得到芯棒性能随老化时间的变化规律。结果表明:加速热氧老化会进一步提高芯棒的固化程度,增强其力学性能,而在加速热氧老化过程中,芯棒外层的环氧树脂基体出现裂纹、粉末及孔洞等现象,环氧树脂与玻璃纤维的界面结合度变差,环氧树脂基体发生脆化,对力学性能产生损伤作用;在两种因素的共同作用下,芯棒的力学性能出现偶有升高而后整体下降的现象。

加速热氧老化中交联聚乙烯电缆绝缘聚集态结构与介电强度关联性研究

为了研究加速热氧老化对中交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘聚集态结构和介电强度的关联性,对XLPE电缆绝缘进行了X射线衍射实验、扫描电子显微镜观察、差示扫描量热分析、工频击穿实验和氧化诱导期测量。实验结果表明:氧化诱导期先快速下降然后接近于0。根据氧化诱导期实验可以将加速热氧老化可以分为两个阶段,即重结晶期和热氧老化期。在重结晶期结晶度、晶体熔融温度和工频击穿场强略微上升。与此同时,氧化诱导期快速下降,表明试样内部的抗氧化剂被大量消耗。在热氧老化期结晶度、晶体熔融温度和工频击穿场强均显著下降,氧化诱导期接近于0,表明试样内部的抗氧化剂已基本消耗完毕。此阶段XLPE中氧化反应可以自发加速进行,产生了较多的断链及氧化产物。根据上述实验结果,提出了一种基于热膨胀力和氧化反应的热氧老化模型,对老化过程中XLPE电缆绝缘聚集态结构和介电强度的劣化过程进行了解释。

橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法

简介橡胶的热氧加速老化试验和寿命预测方法。采用加速老化试验预测橡胶寿命的理论基础是时温等效原理和扩散限制氧化 (DLO)模型 ;时间 温度叠加的理论模型常用系列试验曲线求解Arrhenius活化能 ,确定平移因子αT,通过平移试验曲线得到任一温度下橡胶的寿命 ;扩散限制氧化模型通过一系列试验确定橡胶中氧气的浓度与橡胶模量的关系 ,再通过测定橡胶中氧气的浓度预测橡胶的寿命。

热氧老化对硅橡胶发泡材料泡孔结构与性能的影响

采用热氧加速老化的方法研究了硅橡胶发泡材料(SRF)的老化性能,探究了不同老化时间对SRF材料的泡孔结构和性能的影响规律。结果表明,不同密度SRF的泡孔结构不同,密度较大的SRF泡孔尺寸较小,泡孔壁较厚,闭孔比例较大。在热氧老化过程中,随着老化时间的延长,泡孔结构逐渐遭到破坏;当老化时间相同时,密度越大的SRF泡孔结构遭到的破坏情况越严重。此外,结合SRF的泡孔微观结构和性能来看,SRF泡孔结构的破坏会导致其压缩永久变形率和应力损失率升高。

有机硅橡胶热氧老化动力学的评价方法

采用热氧加速老化法,探索了自制的有机硅橡胶在温度变化过程中的各种物理及化学变化的过程,并对其降解过程和使用寿命进行了评估。通过对硅橡胶不同老化时间的热重分析(TGA)测试,得到失重量-温度的曲线及其微熵曲线。利用动态热力分析(DMA)温度扫描的方法,研究了自制的有机硅橡胶在150、175和200℃三个不同温度下不同老化时间的动态热力学性质。研究结果表明:随着老化时间的增加,老化过程由解扣式降解为主导转变为重排式降解为主导。松弛时间τ与温度有关,因此改变温度就可以改变链段运动的松弛时间τ;通过改变温度,可有效地对有机硅橡胶的老化动力学进行评估。选择储能模量作为特性指标,利用Arrhenius速率常数外推模型二步法对该材料进行了使用寿命的评估,得到有机硅橡胶在常温(23℃)的使用寿命约为12年。

通用不饱和聚酯加速老化失效机理研究

本文研究通用不饱和聚酯树脂人工加速老化失效机理。对通用不饱和聚酯浇注体试样进行了人工加速热氧老化及人工加速氙灯老化试验,用显微镜观察了试样的外观形貌,测试了试样的拉伸强度和弯曲强度,对试样进行了动态力学性能分析(DMA)分析,用FT-IR分析了树脂化学基团的变化。研究表明:不饱和聚酯在老化早期有后固化现象,随着加速老化时间的延长,试样表面出现裂纹并逐渐增加,而拉伸强度,弯曲强度和玻璃化转变温度(T_g)均降低;人工加速氙灯老化所造成的失效比热氧老化要严重得多。分析表明紫外线是造成不饱和聚酯的老化失效的主要影响因子。

191～#不饱和聚酯树脂西部曝晒和人工加速老化的研究

对191#不饱和聚酯树脂进行了自然曝晒老化、人工热氧加速老化及人工氙灯加速老化试验,并对老化前后试样的外观形貌、光泽度、黄色指数、拉伸强度和弯曲强度进行了研究。实验结果表明,随着加速老化的不断进行,试样表面会出现泛黄、失光率增大和裂纹等现象,强度呈先增后降的趋势,弯曲强度由20 MPa(未老化时)增至最大值40 MPa(热氧老化60 d或氙灯老化45 d),拉伸强度由113 MPa(未老化时)增至最大值125 MPa(氙灯老化30 d)和128 MPa(热氧老化60 d);老化方式不同,老化前后试样的性能变化也不相同,即失光率对热氧老化更敏感、强度对紫外光老化更敏感;西部曝晒180 d,不饱和聚酯树脂仍处于后固化阶段,但强度已开始下降,下降程度与曝晒地区有关,变化最明显的是新疆尉犁地区,弯曲强度由最大值40 MPa(自然曝晒120 d)降低至35 MPa(自然曝晒180 d)。

水性聚氨酯-丙烯酸酯加速老化与使用寿命预测研究

针对水性聚氨酯-丙烯酸酯防老化涂料在自然环境下老化寿命预测问题,设计了热氧加速老化实验方案。在实验的基础上采用Arrhneius方程建立了失效临界处老化寿命与老化温度的关系模型,预测了涂膜在自然环境下的老化寿命。通过拉伸强度及断裂伸长率预测老化寿命分别为1.73年及2.03年,并与实际老化寿命1.85年相比较,理论预测误差分别为-6.5%及9.7%,基本满足工程预测要求。

黏弹性材料的加速老化与力学性能测试试验研究

针对黏弹夹层结构试验装置中的黏弹性材料特性及其受压作用情形,采用自选黏弹性材料制备了夹层试样、拉伸与压缩试样。采用烘箱.通过高温和氧化2个主要老化因素进行了热氧加速老化试验.获得了不同老化程度的黏弹性材料试样。采用拉伸和压缩试样.进行了黏弹性材料的拉伸和压缩力学性能测试试验,获得了不同老化程度下的拉伸模量和压缩模量性能指标.为黏弹夹层结构的老化状态性能研究提供了有效的试验基础和理论依据。