我们的整个实验过程在计算机的控制下自动完成的，试件拉伸过程中的载荷

-位移曲线、应

力

-应变曲线可直接通过计算机保存或输出。 

　　

3.4 酸腐蚀实验 

　　酸腐蚀实验是指将试件放置在某一特定的酸性环境中，并在此环境中保持一定长度的
时间，随后观察在某一设备上观察试件的腐蚀损伤情况。由于有的风机是工作在沿海地区等
腐蚀性比较大的环境中，故而也可以用酸溶液造成的酸性环境来近似模拟风机所处的腐蚀
环境。

 

　　

3.5 微观损伤观察 

　　微观损伤分析在日本

S-570 扫描电子显微镜上进行。将不同加载次数的层合板制成

25mmx25mmx10mm 的试件，并将进行了酸腐蚀实验的试件也制成相同大小的试件，对其
表面进行喷碳处理后用

SEM 观察其微观损伤形貌。 

　　

4 微观损伤机理分析 

　　图一为

[+45°/-45°]环氧树脂层合板未加载原始试件和加载循环 60 次后试件的 SEM 照片。

由照片可见经加载循环后的试件与原始试件有明显差异：原始横断面上的各个纤维之间，
以及纤维与基体树脂之间，除了个别的制造缺陷和原始孔洞之外，纤维与基体之间的结合
非常紧密；而经过了加载循环的试件的横断面上可以看到一些孔洞。这是由于纤维缩进与基
体脱黏造成的，同时也存在一些纤维的拔出。由以上可知，一般界面损伤发生在材料服役的
早期。另外，通过对不同角度敷设的纤维强化分析可得另外的损伤机理有基体损伤以及纤维
损伤。

 

　　通过纤维化环氧树脂的酸腐蚀实验得到的照片也可以看出处在酸性环境中的试件与原
始试件（处在正常环境中）有一些差异：原始横断面上的各个纤维之间，以及纤维与基体
树脂之间，除了个别的制造缺陷和原始孔洞之外，纤维与基体之间的结合非常紧密；而经
过了酸腐蚀实验的试件的横断面上可以看到一些凹坑。这是由于酸的腐蚀造成纤维与基体的
破损。

 

　　

5 结语 

　　通过对风机叶片涂层材料的拉伸载荷实验和酸腐蚀实验，我们可以得到风机叶片外表
涂层材料失效的微观机理主要有以下几个面：涂层材料的基体的损伤、纤维强化相的损伤、
纤维强化相和涂层材料基体界面的损伤等。

 

　　参考文献：

 

　　

[1]习年生，于志成，陶春虎.纤维增强复合材料的损伤特性及失效分析方法.航空材料

学报，

2000，2（26）：55-63. 

　　

[2]刘国权，杨大峰，海树清.高强玻璃纤维复合材料防弹性能的微观研究.纤维复合材

料，

2001，3（12）：21-23. 

　　

[3]刘兴秋，郭永良，万志敏.复合材料层合板的微观损伤机理.物理测试，2004，2：4-

6.