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RTM工艺成型国产T700碳纤维复合材料湿热性能
摘要
本文研究了RTM工艺成型的国产T700碳纤维复合材料的湿热性能。通过湿热环境下的性能测试和分析，提出了该材料在高温高湿环境下的应用和改进建议，对其推广具有一定的参考价值。
关键词：RTM工艺；T700碳纤维；湿热性能；高温高湿环境；应用建议
1.研究背景
近年来，碳纤维复合材料由于其轻质高强、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于航空、航天、汽车、工程机械等领域。而RTM工艺成型被广泛应用于碳纤维复合材料的生产中，能够制造复杂结构、高精度的产品。
然而，在实际应用中，复合材料常常遭遇各种复杂环境，如高温高湿环境，导致性能退化，使得材料寿命减短，影响应用效果。因此，研究RTM工艺成型的国产T700碳纤维复合材料的湿热性能，对其在高温高湿环境下的应用和改进具有重要意义。
2.实验方法
2.1实验材料
本实验选用了RTM工艺成型的国产T700碳纤维复合材料。
2.2湿热实验
将复合材料制成规格为150mm×50mm×3mm的样板，分别放入恒温湿热箱中，在高温高湿环境下进行湿热老化实验。实验条件为：温度75℃，湿度95%，时间分别为100h、200h、300h、500h。每个时段结束后，取出样板进行性能测试。
2.3性能测试
检测样板的动态力学热分析（DMA）、热膨胀系数和拉伸强度等指标。
3.结果分析
3.1DMA测试结果
实验结果表明，经过100h的湿热老化，复合材料在玻璃转移温度（Tg）处失去了10℃左右的热稳定性，但其仍然维持着优良的弹性模量和储能模量。
3.2热膨胀系数测试结果
在湿热老化过程中，复合材料的热膨胀系数逐渐增大。经过300h的湿热老化，其热膨胀系数较原来增加了约20%。
3.3拉伸强度测试结果
复合材料在湿热环境下拉伸强度有所下降，其中经过500h的湿热老化后其强度损失达20%以上。
4.结论
通过湿热环境下的性能测试和分析，得到以下结论：
（1）RTM工艺成型的国产T700碳纤维复合材料具有良好的弹性模量和储能模量，适用于高强度、高刚度要求的领域。
（2）湿热环境对该材料的性能产生了显著影响，尤其是对其热稳定性的影响较为明显。
（3）随着湿热时间的增加，该材料的热膨胀系数和拉伸强度逐渐增加，强度损失较为严重。
基于上述情况，我们提出以下对该材料的应用和改进建议：
（1）对于对热稳定性要求较高的应用领域，需要进行多元化的改进措施。
（2）提高复合材料中树脂基体的耐高温、耐热湿循环等性能，改进其湿热性能。
（3）应针对具体应用场景进行设计，优化其纤维配比和树脂体系，以提高其抗湿热老化和强度性能。