● 摘要
针对潮湿和酸雨多发地域航空器复合材料服役问题，通过模拟酸雨环境(自制)和湿热环境(普通热水)，以及吸水－干燥循环老化环境，研究了单向玻璃纤维增强环氧复合材料(UGFRERC)和单向玻璃纤维增强双马来酰亚胺树脂复合材料(UGFRBRC)的酸雨和湿热老化行为。主要结果如下：(1) 测试了复合材料在酸雨和湿热环境下的吸水率。结果表明，与湿热环境下的吸水率和吸水速率相比，在酸雨环境下，UGFRERC和UGFRBRC吸水率和吸水速率均较大。酸雨环境促进了复合材料的吸水。(2) 测试了复合材料在酸雨和湿热环境下的老化力学性能和热性能。结果表明，随老化时间的延长，复合材料的弯曲性能、层间剪切性能、冲击性能和玻璃化转变温度均逐渐降低，但复合材料的性能在酸雨环境中降低的程度较大；随复合材料吸水率增加，其弯曲性能、层间剪切性能、冲击性能基本呈线性降低的趋势，在酸雨环境下，复合材料的力学性能降低较快。在酸雨和湿热环境下，UGFRBRC老化前后的红外谱图表明酰亚胺基团发生了部分水解，且在酸雨环境下，其水解程度较大；在酸雨和湿热环境下，UGFRERC老化前后的断面形貌表明界面处出现脱黏现象，且在酸雨环境下，脱黏现象较严重。(3) 测试了复合材料在酸雨和湿热环境下经过不同吸水-干燥循环次数的含水率，结果表明，随吸水－干燥循环次数增加，复合材料在干态和湿态下的含水率逐渐增加，经酸雨循环老化的复合材料的含水率较大。在酸雨和湿热环境下，复合材料的吸水-干燥循环老化力学性能和热性能表明，随吸水－干燥循环次数增加，复合材料的弯曲性能、层间剪切性能、冲击性能、玻璃化转变温度等均逐渐降低，无论是在干态，还是在湿态下，经酸雨吸水－干燥循环老化的复合材料力学性能和玻璃化转变温度降低的程度较大；在酸雨和湿热环境下，UGFRERC吸湿-干燥循环老化前后的断面形貌表明吸水使复合材料界面脱黏，干燥使界面粘结性有所恢复，但恢复不到原始粘结状态；在酸雨环境下，脱黏现象较严重。(4) 初步建立了吸水－干燥循环老化复合材料界面处应力变化模型。(5) 研究了UGFRBRC的扩散系数与酸性溶液pH值之间的关系，提出了推测不同pH值下的扩散系数的经验关系式。