34、玻璃纤维增强环氧树脂复合材料性能及改良蒸发冷却系统研究

玻璃纤维增强环氧树脂复合材料性能及改良蒸发冷却系统研究

在材料科学与工程领域，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的性能研究以及蒸发冷却系统的优化一直是重要的研究方向。本文将深入探讨玻璃纤维增强环氧树脂复合材料在不同条件下的性能表现，以及一种改良蒸发冷却系统的设计、实验和性能分析。

玻璃纤维增强环氧树脂复合材料性能研究

1. 燃烧试验

燃烧法（ASTM D2548 - 68）是测定固化树脂复合材料体积分数的简单有效技术。具体操作步骤如下：
- 将熔炉预热至600 °C。
- 把尺寸为20 mm × 10 mm × 4.5 mm的试样放入坩埚，再将坩埚置于熔炉中。
- 测量试样和坩埚的总质量。
- 待高温使环氧树脂完全降解，仅留下增强材料后，将坩埚从熔炉中取出，冷却至室温后放在克秤上称重。

试验结果表明，纤维的体积分数为0.55，重量分数为0.6。玻璃纤维增强塑料（GFRP）复合层压板的机械性能与各相（基体和增强材料）的机械性能和体积分数有关。纤维增强复合材料中纤维的含量直接影响复合材料的机械性能，添加过少的纤维增强材料会降低材料的性能。

2. 吸湿试验

从复合板上切割出尺寸为130 mm × 10 mm的吸湿老化拉伸试样，在老化前以三位小数的精度称重，记录初始重量Wi。将试样放入盛有水的烧杯中，确保在整个老化过程中试样完全浸没在水中。

在70 °C下，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的吸湿趋势如图2所示。图中系列1 - 6代表六个静态强度试样，老化前重量略有差异。前4 - 5周，所有六个样品的重量呈线性增加，这是由于纤维间的毛细作用。之后，吸湿曲线出现轻微的重量增加