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本文研究了实验室模拟环境(湿热、化学介质、盐雾、紫外光)下,玻璃纤维/碳纤维混杂增强环氧树脂复合材料电缆芯的环境老化行为,测定了复合材料电缆芯在多种化学介质中的吸湿特性,分析了环境因素对其静态、动态力学性能的影响以及该复合材料在不同介质中的老化机理,并基于湿热老化对复合材料电缆芯进行了寿命预估。通过测量吸湿率研究了复合材料电缆芯在不同介质中的吸湿特性。结果表明,在蒸馏水和10wt% NaCl水溶液中,复合材料电缆芯在吸湿初期符合Fick扩散定律,吸湿后期偏离了Fick扩散定律;在10wt% H2SO4水溶液中,浸泡前期复合材料电缆芯的吸湿与Fick扩散相似,但后期表观吸水率稍有下降;在5wt% NaOH水溶液中,复合材料电缆芯的表观吸水率先线性增加,而后略有下降,最后又随浸泡时间的增加而单调增加;另外,升高温度加快了水在复合材料电缆芯中的扩散速率,增大了复合材料电缆芯的饱和吸水率。通过动态机械热分析(DMA)考察了湿热老化对复合材料电缆芯动态力学性能的影响。结果表明,复合材料电缆芯的储能模量( )随老化时间的推移而下降,力学损耗因子(taE’nδ)随老化时间的推移而增大,且温度越高影响越大;水的增塑作用使复合材料电缆芯的玻璃化转变温度(Tg)下降,且随吸湿达到饱和,Tg趋于一定值;由未吸湿试样和吸湿后又重新干燥试样的DMA结果得知,复合材料电缆芯在湿热老化过程中未发生明显的水解反应。采用万能试验机测定了复合材料电缆芯的弯曲强度和剪切强度,考察了环境条件对其静态力学的影响。结果表明,环境条件造成了复合材料电缆芯弯曲、剪切强度的下降,但性能降低的幅度逐渐减小;在不同温度下,复合材料电缆芯的力学性能下降趋势基本相同,只是性能下降的速率和幅度不同,温度高的下降快幅度大。扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)分析结果表明,在蒸馏水和10wt% NaCl水溶液中复合材料电缆芯有着相同的老化机理,即复合材料的性能变化是由树脂基体的溶胀塑化、界面脱粘及基体、界面的形貌变化引起的,未发生化学反应;而在10wt% H2SO4和5wt% NaOH水溶液中,除上述物理老化外,复合材料还发生了化学老化。基于加速湿热老化,采用B基值方程得到了混杂复合材料电缆芯加速老化的高置信度、高可靠度寿命预测方程及相关参数,确定了环境当量,预测了混杂复合材料电缆芯的工作寿命。