在海洋环境中可放心使用聚合物复合材料
来源：本站时间：2020/12/29 10:55:27
来源：NPL新闻
聚合物复合材料正被越来越多地用于近海产业和海洋工业，比如，用作海底结构、运输以及风力或潮汐涡轮机叶片。尽管这些材料比钢材更轻、更耐腐蚀，但随着时间的推移，它们仍会遭遇环境退化等问题的侵扰。只有了解这些复合材料的长期特性，才能确保：复合材料中的水扩散会导致复合部件的机械性能下降。尽管有证据表明盐水在复合材料中的扩散速度比水要更慢，但它对复合材料的性能会产生类似的影响。在海洋环境中，尤其是对于水下组件而言，盐水是主要的降解剂，因此了解降解过程至关重要。英国国家物理实验室（NPL）对这种水扩散过程进行了研究，并利用高温或高压来加速聚合物复合材料样品在水中的老化过程。从专业流程来讲，他们同时使用恒温水槽和高压反应罐来模拟和监控海洋环境中聚合物复合材料的降解过程，并利用四点弯曲法、傅立叶变换红外光谱、动态力学分析和显微镜来了解微观结构行为和力学特性变化。样品老化测试的结果表明，随着时间的推移，含水量的增加会导致材料性能变化，同时，玻璃化转变温度也会降低。这还会导致抗弯强度和破坏机理发生改变。测试结果还表明，施加的压力不会影响水扩散的速率，这一点对于海底应用的考虑尤为重要。NPL的各种测试技术可以在不同的温度、压力和条件下使用，因此可以用来了解和预测材料以及由其制成的部件的长期性能。通过将试样置于各种环境中进行测试，相关企业可以与NPL共同合作来预测部件性能。定制专门的机械测试对于理解聚合物复合材料的耐久性很重要。NPL利用其专业知识来确定海洋用部件的使用寿命，以便相关企业能够：这意味着可以放心使用新的、更轻的材料，并最终节省成本。
来源/计量测控
