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同時,R22>>R32>>R12,即當因素2(溫度)變動時,玻璃化轉變溫度值的波動也是最大的,且遠大 于因素1和因素3變動時對玻璃化轉變溫度的影響。因此,當目標函數為玻璃化轉變溫度時,最顯著因子仍為溫度。
以c代表濃度,T代表溫度,t代表時間,作出 Ⅰj1-c、Ⅱj1-T、Ⅲj1-t關系曲線,如圖1所示;Ⅰj2-c、 Ⅱj2-T、Ⅲj2-t關系曲線,如圖2所示。
由圖1和圖2可以看出,當因素變化時,目標函 數(層間剪切強度、玻璃化轉變溫度)隨之發生波動, 可見溫度的影響最為顯著。另 外,由圖中也可以看 出,當NaCl質量分數為c2(3%),溶液溫度為T3(80 ℃),浸泡時間為t3(30 d)時,質量分數、溫度和時間所對應的 目標函數之和最小,也就是說,在這種組合狀態下,對層間剪切強度和玻璃化轉變溫度影響最 大。
試驗結果顯示:浸泡使試樣的層間剪 切強度和玻璃化轉變溫度均有不同程度的下降,且溫度越高, 浸泡時間越長,下降的程度越大。對于剪切強度的下降,主要是因為基體與纖維之間的界面的結合力 降低所致。導致界面結合力降低可能有兩方面的原因:樹脂基體吸水溶脹,使界面處產生內應力,進而產生裂紋,導致界面結合力下降;滲入到界面處的水 使界面 發生水解,導致界面結合力降低,溫度越高, 水的擴散率越大,時間越長,基體吸水及滲入界面的水越多,從而使界面結合力的下降也就越大。
玻璃化轉變溫度(Tg)是指由玻璃態向高彈態 轉變的臨界溫度。導致Tg下降的主要原因是:水 滲入到樹脂基體中,使高分子鏈段之間的距離增大, 從而減小 了鏈段間的作用力,使鏈段的運動變得容 易,因而使玻璃化轉變溫度降低。由此認為,溫度越 高,時間越長,水滲入得越多,水的增塑作用也會越 顯著,玻璃 化轉變溫度下降得就越多。
1.4.2 熱老化試驗
熱老化對材料層間剪切強度的影響見表3。
表3中:M0指老化前試樣質量;Mt為老化后試 樣質量;ΔM為兩者的質量差;δΔM為失重百分比;τs 指層間剪切強度。
分析表中數據可以看出,3組試樣均有一定程 度的失重,其剪切強度與空白試樣比較,也有小幅度 的提高,但差別不大。
熱老化試驗對材料玻璃化轉變溫度的影響如圖 3所示。
由圖3可以看出,單純的熱老化對玻璃化轉變 溫度的影響不大。
綜合分析正交試驗以及熱老化試驗的結果,可 以得出:單純地升高溫度對復合材料的力學性能的 影響不顯著,只有在水的協同作用下,即在濕熱條件 下,材料的腐蝕才顯著。這也說明,溫度不是復合材 料腐蝕的最顯著因子,吸濕率才是影響復合材料腐蝕的最顯著因子。
1.4.3 吸濕率與溫度、時間關系曲線的測定試驗
前述已經證明,吸濕率對復合材料的力學性能 有非常顯著的影響,為了更明確地了解吸濕率與溫 度和時間的關系, 試驗選擇1種溶液(NaCl的質量 分數為3%的溶液),3個溫度(40、60、80℃),并定 時(24 h)稱量。試驗結果如圖4所示。
2 腐蝕對其它性能的影響與分析
在環境因子影響試驗中,已知吸濕率對復合材 料性能的影響最顯著。以下試驗則是進一步了解復 合材料在吸濕狀態下的耐沖擊性能和疲勞性能。<'p>
