本實驗旨在通過鹽霧試驗箱模擬海洋鹽霧環境,對船舶舵葉復合材料進行耐久性測試,以評估其在長期海洋環境下的抗腐蝕性能和力學性能變化,為船舶舵葉的材料選擇、設計優化以及維護周期確定提供科學依據。
鹽霧試驗箱:可精確控制鹽霧濃度為 5%(質量分數),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境。
萬能材料試驗機:量程為 0 - 100kN,精度為 ±0.5%,用于測試復合材料在鹽霧老化前后的拉伸、彎曲等力學性能。
掃描電子顯微鏡(SEM):放大倍數可達 10000 倍,用于觀察復合材料在鹽霧老化后的微觀結構變化,如纖維與基體的界面結合情況、基體的腐蝕形貌等。
分析天平:精度為 0.1mg,用于測量復合材料在鹽霧老化過程中的質量變化,以評估其腐蝕程度。
選用船舶舵葉常用的復合材料,如碳纖維增強環氧樹脂復合材料,將其加工成標準試樣。拉伸試樣尺寸為長 250mm、寬 25mm、厚 2mm;彎曲試樣尺寸為長 120mm、寬 15mm、厚 5mm。
用丙酮清洗復合材料試樣表面,去除油污和雜質,然后在干燥箱中 60℃下干燥 24 小時,使試樣質量恒定,記錄初始質量。
使用萬能材料試驗機分別測試拉伸和彎曲試樣的初始力學性能,包括拉伸強度、彈性模量、彎曲強度和彎曲模量,并記錄數據。使用掃描電子顯微鏡觀察試樣的初始微觀結構并拍照記錄。
將預處理后的試樣放入鹽霧試驗箱中,按照設定的鹽霧濃度、溫度和噴霧壓力進行試驗,試驗周期為 3000 小時。
在試驗過程中,每隔 1000 小時,取出一組試樣(至少 3 個),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,測量其質量變化,使用萬能材料試驗機測試其力學性能變化,使用掃描電子顯微鏡觀察其微觀結構變化,關注纖維與基體的分離、基體的降解以及裂紋的產生與擴展等情況,并與初始狀態對比拍照記錄。
詳細記錄每個時間點試樣的質量變化、力學性能數據以及微觀結構觀察結果。
計算力學性能保持率(老化后力學性能 / 初始力學性能 ×100%),繪制質量變化、力學性能保持率隨時間變化的曲線。
根據數據和曲線分析船舶舵葉復合材料在鹽霧環境下的耐久性變化規律,如腐蝕速率、力學性能衰減程度與鹽霧暴露時間的關系,評估該復合材料是否滿足船舶舵葉在海洋環境中的長期使用要求,為復合材料的改進和優化提供方向。
鹽霧試驗箱在使用前需進行校準,確保鹽霧濃度、溫度和噴霧壓力等參數準確無誤。
試樣在試驗箱內的放置應保證鹽霧均勻分布在試樣表面,避免相互遮擋或接觸試驗箱內壁。
萬能材料試驗機、分析天平和掃描電子顯微鏡等設備在使用前需進行校準和調試,確保測量數據的準確性和可靠性。
標簽:鹽霧試驗箱鹽霧腐蝕試驗箱鹽霧試驗箱小型
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