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水中兵器用复合材料耐水性能的研究

胡中永  
【摘要】: 本文水中兵器用复合材料耐水性能的研究是为我国新型主战水雷、灭扫雷具等水中兵器配套而进行的应用基础研究。 文中对六种基体树脂和七种复合材构料进行了力学性能测试,优选出各项性能较优的环氧6101-“70”酸酐体系为基体材料;并通过对高强S-2纱/环氧体系、E-纤维/环氧体系和混杂/环氧体系三种体系性能的研究,优选出E-纤维/环氧体系。 根据水中兵器用复合材料必须耐60MPa外水压,在水中2年不渗漏、不破坏等一系列性能要求,通过大量的实验确定了防渗方案,即在壳体缠绕过程中将防渗漏层加入两缠绕层之间。同时测定了防渗漏层的扩散系数,确定了防渗漏层抗人工海水的扩散时间,结果表明防渗漏层可达到防渗、抗渗2年的技战术指标。 文中还研究了不同浸泡介质(淡水、蒸馏水和人工海水)对水中兵器用复合材料的吸湿性能和去湿性能的影响,探讨了吸湿机理。实验结果表明,不同的浸泡介质影响复合材料的强度保留率。复合材料在淡水、蒸馏水、人工海水中浸泡的强度保留率大小依次为:淡水>蒸馏水>海水。影响复合材料吸湿行为的是材料的固有特性以及结构形式,尤其是复合材料的孔隙率是水在复合材料中扩散最敏感的因素。 试制出的水中兵器用复合材料壳体(Φ534mm×2450mm),较好地满足了耐6.0MPa外水压,二年不渗漏、不失效的要求。因此,本文的研究对我国新型主战水雷、灭扫雷具的批产有一定的指导意义。


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