船舶舵叶复合材料盐雾耐久性测试

一、实验目的

二、实验设备

1. 盐雾试验箱：可精确控制盐雾浓度为 5%（质量分数），温度为 35℃，喷雾压力为 0.07 - 0.17MPa，盐雾沉降量为 1 - 2ml/80cm²・h，以有效模拟海洋盐雾环境。

2. 万能材料试验机：量程为 0 - 100kN，精度为 ±0.5%，用于测试复合材料在盐雾老化前后的拉伸、弯曲等力学性能。

3. 扫描电子显微镜（SEM）：放大倍数可达 10000 倍，用于观察复合材料在盐雾老化后的微观结构变化，如纤维与基体的界面结合情况、基体的腐蚀形貌等。

4. 分析天平：精度为 0.1mg，用于测量复合材料在盐雾老化过程中的质量变化，以评估其腐蚀程度。

三、实验材料

四、实验步骤

（一）试样预处理

1. 用丙酮清洗复合材料试样表面，去除油污和杂质，然后在干燥箱中 60℃下干燥 24 小时，使试样质量恒定，记录初始质量。

2. 使用万能材料试验机分别测试拉伸和弯曲试样的初始力学性能，包括拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量，并记录数据。使用扫描电子显微镜观察试样的初始微观结构并拍照记录。

（二）盐雾试验设置与测试

1. 将预处理后的试样放入盐雾试验箱中，按照设定的盐雾浓度、温度和喷雾压力进行试验，试验周期为 3000 小时。

2. 在试验过程中，每隔 1000 小时，取出一组试样（至少 3 个），先用去离子水轻轻冲洗表面盐雾沉积物，然后在干燥箱中 60℃下干燥 24 小时，测量其质量变化，使用万能材料试验机测试其力学性能变化，使用扫描电子显微镜观察其微观结构变化，关注纤维与基体的分离、基体的降解以及裂纹的产生与扩展等情况，并与初始状态对比拍照记录。

（三）数据记录与分析

1. 详细记录每个时间点试样的质量变化、力学性能数据以及微观结构观察结果。

2. 计算力学性能保持率（老化后力学性能 / 初始力学性能 ×100%），绘制质量变化、力学性能保持率随时间变化的曲线。

3. 根据数据和曲线分析船舶舵叶复合材料在盐雾环境下的耐久性变化规律，如腐蚀速率、力学性能衰减程度与盐雾暴露时间的关系，评估该复合材料是否满足船舶舵叶在海洋环境中的长期使用要求，为复合材料的改进和优化提供方向。

五、实验注意事项

1. 盐雾试验箱在使用前需进行校准，确保盐雾浓度、温度和喷雾压力等参数准确无误。

2. 试样在试验箱内的放置应保证盐雾均匀分布在试样表面，避免相互遮挡或接触试验箱内壁。

3. 万能材料试验机、分析天平和扫描电子显微镜等设备在使用前需进行校准和调试，确保测量数据的准确性和可靠性。

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