γ辐照对GFRP拉-拉疲劳性能的影响

来源期刊：复合材料学报2017年第10期

论文作者：郑莉芳 岳丽娜 徐晓辉 谢亚杰 王立

文章页码：2240 - 2245

关键词：γ辐照;GFRP;环氧树脂;拉-拉疲劳;疲劳寿命模型;

摘    要：玻璃纤维增强树脂基复合材料（Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP）由于其良好的电绝缘性和力学性能,被作为北京正负电子对撞机束流管支撑法兰的制作材料。北京电子对撞机运行时,将对束流管及其支撑法兰产生大量γ和中子辐射。研究发现,玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料长期处于γ辐射环境中,其力学性能会发生变迁。本文对由20kGy、100kGy、200kGy剂量γ辐照前后的GFRP试件进行拉-拉疲劳实验研究,发现γ辐照对低周疲劳阶段的疲劳寿命影响较为明显,而对于高周疲劳阶段疲劳寿命影响不大。基于Hwang和Han提出的假设,建立了拉-拉疲劳双参数疲劳寿命模型,并验证该疲劳寿命模型的准确性。利用扫描电镜对试件进行观察,发现辐照后环氧树脂基体出现碎片,环氧树脂与增强玻璃纤维的黏结界面受到破坏,但辐照对玻璃纤维影响程度较小。红外光谱图显示环氧树脂在辐照过程中降解反应较交联反应占优势。