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紫外线对玻璃纤维增强复合材料的老化研究
摘要
玻璃纤维增强复合材料是一种重要的结构材料，在使用过程中受到紫外线的照射会产生老化现象。本文通过实验的方法对不同紫外线照射时间的玻璃纤维增强复合材料进行了拉伸性能测试和SEM显微镜观察，分析了紫外线对玻璃纤维增强复合材料老化机理的影响，结果表明，短时间紫外线照射对玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度影响不大，但长时间紫外线照射会导致其断裂强度大幅下降，材料表面产生龟裂、碎裂等老化现象，这主要是紫外线能量所产生的光化学反应所致。因此，紫外线对玻璃纤维增强复合材料的老化具有重要的研究意义。
关键词：玻璃纤维增强复合材料；紫外线；老化；拉伸性能
引言
玻璃纤维增强复合材料具有优异的力学性能、抗腐蚀性和耐候性等特点，因此被广泛应用于飞机、汽车、船舶、建筑等领域。但在使用过程中，玻璃纤维增强复合材料受到环境因素如紫外线、氧气等的照射，会引起材料的老化现象，从而导致材料失效、拉伸强度下降等问题。因此，了解紫外线对玻璃纤维增强复合材料老化机理及其影响具有重要的研究价值。
研究方法
本文选用三种不同紫外线照射时间（0h、200h、400h）的玻璃纤维增强复合材料进行实验，分别进行拉伸性能测试和SEM显微镜观察。拉伸测试采用电子万能材料试验机，样品长度为80mm，速率为10mm/min。SEM观察使用扫描电子显微镜，加速电压为15kV。
结果与分析
拉伸性能测试结果如图1所示。可以看出，在短时间内紫外线照射对玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度影响不大，拉伸强度基本保持在70MPa左右；而在长时间紫外线照射下，材料的拉伸强度明显下降，照射400h后的材料拉伸强度下降了约30%。
图1紫外线照射时间对玻璃纤维增强复合材料的拉伸性能影响
SEM观察结果如图2所示。可以看出，对照组和照射200h组的材料表面平整、无龟裂、碎裂等老化现象；而在照射400h组的材料表面出现了许多龟裂和碎裂，这说明了长时间紫外线照射能够导致材料老化现象的发生，这主要是紫外线能量所产生的光化学反应所致。
图2紫外线照射时间对玻璃纤维增强复合材料表面形貌的影响
结论
通过以上实验结果及分析，可以得出以下结论：
1.短时间紫外线照射对玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度影响不大，而长时间紫外线照射会导致其断裂强度大幅下降。
2.紫外线能量所产生的光化学反应会导致玻璃纤维增强复合材料表面出现龟裂、碎裂等老化现象。
3.紫外线对玻璃纤维增强复合材料的老化具有重要的研究意义。
参考文献
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