玻纤内衬管中气泡形成机理及对力学性能的影响｜信拉倒

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玻纤内衬管中气泡形成机理及对力学性能的影响

x2 2023-04-11 10:28:50 评论（0）

摘要：通过控制不同的浸润环境温度以及浸润真空度，得到不同孔隙率含量的内衬材料，从软管制备环节揭示内衬管中气泡形成的机理，并通过光学显微镜和扫描电镜，研究内衬材料气泡的微观特征，探究气泡缺陷对复合材料力学性能的影响。结果表明，浸润时施加的真空度与孔隙率呈负相关关系；浸润环境的温度较高时，气泡呈椭圆状且尺寸较小；内衬材料的力学性能随孔隙率的增加而降低；树脂浸润玻璃纤维织物过程中由于细观孔隙和微观孔隙导致流速差异从而生产气泡。

关键词：玻璃纤维织物; 树脂; 孔隙率; 微观形貌; 力学性能; 气泡形成机理

结论：通过控制不同的浸润环境温度以及浸润真空度得到不同孔隙率的内衬材料试样，揭示了软管制备环节内衬管中气泡形成的机理，并通过光学显微镜和扫描电镜观察内衬材料气泡的微观特征，探究气泡缺陷对复合材料力学性能，揭示了软管制备环节内衬管中气泡形成的机理，得出以下结论：

（1）浸润时施加的真空度较低时，裹入的气泡较大，形状不规则，孔隙率较大；真空度较大时，气泡尺寸较小，形状呈球状，孔隙率较小。

（2）浸润环境的温度较低时，气泡扁平呈椭圆状，尺寸较大，多留存于树脂富裕的织物层间；温度较高时，气泡呈椭圆状，但长宽比较小，整体尺寸较小，多留存于纤维束或单丝纤维之间。

（3）随着孔隙率的增加，内衬材料的强度和模量都降低，但各项性能的下降比例不同，孔隙率每减少1%，弯曲模量增加约10%，弯曲强度增加7.7%，抗拉强度增加8.5%。

（4）降低内衬材料内部的孔隙率可以使树脂与玻纤之间的粘结更紧密，不容易发生结构上的分离；当内衬材料的孔隙率较大时，材料承受外部荷载，会发生单丝纤维的脱落，树脂与玻纤之间产生较大的间隙。

（5）由于玻璃纤维织物经纬构造，在浸润树脂时，为树脂的流动创造了细观孔隙与微观孔隙，树脂在两种尺度孔隙下的流速差异，导致了细微气泡的生成。

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