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Durability of an Epoxy Resin and Its Carbon Fiber- Reinforced Polymer Composite upon Immersion in Water Acidic and Alkaline Solutions

机译：浸入水酸性和碱性溶液中的环氧树脂及其碳纤维增强聚合物复合材料的耐久性

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摘要

The usage of polymer composites in various engineering fields has increased. However, the long-term service performance of such materials under aggressive conditions is still poorly understood, which limits the development of safe and economically effective designs. In this study, the aging of an epoxy resin and its carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) composites upon immersion in water, acidic, and alkaline solutions was evaluated at different temperatures. The service life of the CFRP composites under various conditions could be predicted by the Arrhenius theory. The thermal and mechanical analysis results indicated that the CFRP composites were more vulnerable to HCl owing to the higher moisture absorption and diffusion of HCl into their cracks. The scanning electron microscopy results showed that the polymer matrix was damaged and degraded. Therefore, to allow long-term application, CFRP composites must be protected from acidic environments.
机译：聚合物复合材料在各种工程领域中的使用已经增加。但是，对于这种材料在侵蚀性条件下的长期使用性能仍然知之甚少，这限制了安全和经济有效设计的发展。在这项研究中，评估了环氧树脂及其碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料在不同温度下浸入水，酸性和碱性溶液后的老化。 CFRP复合材料在各种条件下的使用寿命可以通过Arrhenius理论预测。热和机械分析结果表明，CFRP复合材料更易受HCl的影响，这是因为HCl吸收水分的程度更高，并且HCl扩散到其裂纹中。扫描电子显微镜结果表明聚合物基质被破坏和降解。因此，为了允许长期使用，必须保护CFRP复合材料免受酸性环境的影响。

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