● 摘要
本论文主要针对三种先进复合材料T300/5405、T700/5428和T700/5224的环境适应性进行研究，通过试验分别研究了三种复合材料在湿热环境中的老化性能、在介质环境中的老化性能、循环环境中的老化性能以及室外环境中的老化性能。测量了复合材料的吸湿性能、力学性能的变化，使用扫描电镜观察了显微组织的变化，分析了老化后复合材料的红外光谱和动态力学性能。
首先，研究了T300/5405的湿热老化机理及物理化学性能的变化，在80℃-85%RH的条件下，平衡吸湿量均为0.72％；经过吸水脱水循环后复合材料的基体树脂的化学结构遭到破坏；随着老化时间的增加材料的剪切强度、弯曲强度和压缩强度均有所下降。T700/5428在80℃-85%RH条件下，其平衡吸湿量为0.71%；老化过程中，剪切强度逐渐下降，但是到了试验后期，基本上保持为一个定值；弯曲性能总体上随着时间的变化稍有提高；开孔拉伸强度逐渐升高；开孔压缩强度随着老化时间的延长而降低。T700/5224分别在80℃-85%RH和80℃-100%RH条件下进行湿热老化，85%RH时的饱和吸湿量为1.05%，100%RH的饱和吸湿量为1.35%；剪切性能随老化时间的变化不大，弯曲性能的变化较大，开孔拉伸性能总体上并没有降低，开孔压缩性能一直缓慢下降。
其次，研究了复合材料在四种化学介质中老化性能，这四种化学介质分别为15#液压油、4010润滑油、航空煤油RP-3和清洗剂AHC-1。研究结果表明各复合材料在老化中介质吸收量均较少，只有水基清洗剂AHC-1的吸湿量稍多一些；老化后的力学性能变化不大；红外分析表明介质老化对复合材料的化学性能产生了影响，基体树脂的基团遭到破坏，其中AHC-1清洗剂对复合材料的影响要大于其他三种介质；AHC-1对T700/5224的玻璃转化温度影响较大。
再次，研究了三种复合材料在四种循环环境中的老化性能。在循环环境中低温老化对吸湿量没有明显的影响，在长时间试验过程中低温对材料力学性能有一定的影响，同时低温对材料的化学结构产生影响，基体的化学键和官能团遭到破坏；紫外辐射对材料的老化有一定的影响，紫外辐射破坏了复合材料树脂基体的化学键和官能团，同时将紫外辐射置于循环环境内对材料的破坏强度要大于将紫外辐射置于循环环境外；在循环环境老化过程中材料的力学性能均发生变化，大部分性能均有所下降；在老化中材料的玻璃转化温度均发生下降的趋势。
最后研究了室外环境老化和室内加速老化之间的关系并用力学性能保持率对复合材料的老化进行分级。试验结果表明对T700/5428和T300/5405两种复合材料而言，实验室1000h加速老化试验相当于户外一年的老化。