本實(shí)驗(yàn)旨在通過鹽霧試驗(yàn)箱模擬海洋鹽霧環(huán)境,對(duì)船舶舵葉復(fù)合材料進(jìn)行耐久性測(cè)試,以評(píng)估其在長(zhǎng)期海洋環(huán)境下的抗腐蝕性能和力學(xué)性能變化,為船舶舵葉的材料選擇、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及維護(hù)周期確定提供科學(xué)依據(jù)。
鹽霧試驗(yàn)箱:可精確控制鹽霧濃度為 5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),溫度為 35℃,噴霧壓力為 0.07 - 0.17MPa,鹽霧沉降量為 1 - 2ml/80cm2?h,以有效模擬海洋鹽霧環(huán)境。
萬能材料試驗(yàn)機(jī):量程為 0 - 100kN,精度為 ±0.5%,用于測(cè)試復(fù)合材料在鹽霧老化前后的拉伸、彎曲等力學(xué)性能。
掃描電子顯微鏡(SEM):放大倍數(shù)可達(dá) 10000 倍,用于觀察復(fù)合材料在鹽霧老化后的微觀結(jié)構(gòu)變化,如纖維與基體的界面結(jié)合情況、基體的腐蝕形貌等。
分析天平:精度為 0.1mg,用于測(cè)量復(fù)合材料在鹽霧老化過程中的質(zhì)量變化,以評(píng)估其腐蝕程度。
選用船舶舵葉常用的復(fù)合材料,如碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,將其加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣。拉伸試樣尺寸為長(zhǎng) 250mm、寬 25mm、厚 2mm;彎曲試樣尺寸為長(zhǎng) 120mm、寬 15mm、厚 5mm。
用丙酮清洗復(fù)合材料試樣表面,去除油污和雜質(zhì),然后在干燥箱中 60℃下干燥 24 小時(shí),使試樣質(zhì)量恒定,記錄初始質(zhì)量。
使用萬能材料試驗(yàn)機(jī)分別測(cè)試?yán)旌蛷澢嚇拥某跏剂W(xué)性能,包括拉伸強(qiáng)度、彈性模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量,并記錄數(shù)據(jù)。使用掃描電子顯微鏡觀察試樣的初始微觀結(jié)構(gòu)并拍照記錄。
將預(yù)處理后的試樣放入鹽霧試驗(yàn)箱中,按照設(shè)定的鹽霧濃度、溫度和噴霧壓力進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)周期為 3000 小時(shí)。
在試驗(yàn)過程中,每隔 1000 小時(shí),取出一組試樣(至少 3 個(gè)),先用去離子水輕輕沖洗表面鹽霧沉積物,然后在干燥箱中 60℃下干燥 24 小時(shí),測(cè)量其質(zhì)量變化,使用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其力學(xué)性能變化,使用掃描電子顯微鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)變化,關(guān)注纖維與基體的分離、基體的降解以及裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展等情況,并與初始狀態(tài)對(duì)比拍照記錄。
詳細(xì)記錄每個(gè)時(shí)間點(diǎn)試樣的質(zhì)量變化、力學(xué)性能數(shù)據(jù)以及微觀結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果。
計(jì)算力學(xué)性能保持率(老化后力學(xué)性能 / 初始力學(xué)性能 ×100%),繪制質(zhì)量變化、力學(xué)性能保持率隨時(shí)間變化的曲線。
根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線分析船舶舵葉復(fù)合材料在鹽霧環(huán)境下的耐久性變化規(guī)律,如腐蝕速率、力學(xué)性能衰減程度與鹽霧暴露時(shí)間的關(guān)系,評(píng)估該復(fù)合材料是否滿足船舶舵葉在海洋環(huán)境中的長(zhǎng)期使用要求,為復(fù)合材料的改進(jìn)和優(yōu)化提供方向。
鹽霧試驗(yàn)箱在使用前需進(jìn)行校準(zhǔn),確保鹽霧濃度、溫度和噴霧壓力等參數(shù)準(zhǔn)確無誤。
試樣在試驗(yàn)箱內(nèi)的放置應(yīng)保證鹽霧均勻分布在試樣表面,避免相互遮擋或接觸試驗(yàn)箱內(nèi)壁。
萬能材料試驗(yàn)機(jī)、分析天平和掃描電子顯微鏡等設(shè)備在使用前需進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試,確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
標(biāo)簽:鹽霧試驗(yàn)箱鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱鹽霧試驗(yàn)箱小型
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