题目：环境因素对玻璃纤维增强树脂复合材料性能影响研究

玻璃纤维增强的聚合物基复合材料，其性能受外界环境因素影响会发生老化失效。本课题的目的旨在通过模拟自然环境条件，掌握复合材料的行为规律，深入研究复合材料失效问题，以提高其可靠性和耐久性，确保使用安全。基于聚合物基复合材料自然老化性能分散性大、老化周期长的特点，本实验采用加速寿命试验方法，在较短时间内采用盐雾、湿热、高温氧化、人工气候老化等条件模拟自然老化的结果，通过力学性能的变化评价老化的影响，并借助多种表征手段研究老化的原因与机理，确定材料在不同环境下的失效模式，建立复合材料可靠性评估方法。盐雾老化和湿热老化均使复合材料力学性能迅速下降，老化初期1个月内性能下降最快。对比力学性能变化曲线和增重率曲线发现，复合材料力学性能的降低与吸湿量有关，吸水越多，力学性能下降越显著；达到吸湿饱和后，力学性能下降速度也趋于平缓。同等湿度条件下，温度越高，平衡吸湿量越大，力学性能下降得越多，同时升高温度也增加了复合材料弯曲韧性。35℃中性盐雾和42℃湿热老化对复合材料的作用机理相似，更高温度下的湿热老化作用机理则与前两者有所不同，导致力学性能变化规律发生改变。对试验数据进行线性拟合，采用Arrhenius图对复合材料在23℃湿热环境中的长期力学性能初步预测，1年后弯曲性能保持率约为70%。干燥条件下的高温氧化老化和人工光照老化对力学性能影响不大，短期内甚至出现高于初始值的变化趋势，后固化与高温氧化降解两个因素共同作用，在较低温度（112℃）下后固化占主导地位，使得力学性能不降反升；在较高温度（144℃）下氧化降解则成为主要作用，表现为力学性能的下降。湿度很低的条件下，温度和光照对力学性能没有大的影响。高温和高相对湿度共存的环境是造成该复合材料老化最快，性能下降最多的环境。