不锈钢纤维金属层压板湿热环境下的强度退化分析

工程科学与技术，国际期刊21（2018）170完整文章不锈钢纤维金属层压板Satnam SinghChang，Surjit Angra印度国立技术学院机械工程系，Kurukshetra阿提奇莱因福奥文章历史记录：2017年9月27日收到2017年12月30日修订2018年1月7日接受2018年2月23日在线提供保留字：机械性能强度退化湿热调节水分扩散分层A B S T R A C T本文研究了玻璃纤维/环氧树脂复合材料（GF/E复合材料）和不锈钢玻璃纤维/环氧树脂纤维金属层合板（SSFML）在湿热条件下的拉伸和压缩强度退化。分别根据ASTMD3039/D3039 M- 14和ASTM D 695 - 15标准使用手工铺叠工艺制备拉伸和压缩测试样品两种水性环境，即，在两种不同的温度（40℃）和70°C）进行长达三个月的湿热调节SS的拉伸和压缩强度在70 °C蒸馏水中，FML分别降低了23.4%和32.6%。GF/E复合材料在70 °C蒸馏水中的拉伸和压缩强度的最大降低分别为29.8%和36.8%。拉伸试样的最大增重（SS FML为0.44%，GF/E复合材料为1.93%）低于压缩试样的最大增重（SS FML为1.48%，GF/E复 合 材 料 为 1.9 3 % ） 。2.97% - GF/E复合材料），这是由于它们之间的几何差异。拉伸和压缩试样的破坏模式进行了研究，使用扫描电子显微镜（SEM）。未处理和湿热处理的拉伸试样分别由于纤维断裂和分层而失效，而压缩试样仅由于GF/E层之间的分层而失效。©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍纤维金属层合板（FML）是当今航空航天、飞机结构和造船应用的趋势材料。FML是由薄金属片和交替的纤维增强环氧树脂层压板组成的混合层压板。这些混合材料将金属的耐久性与纤维增强复合材料的高比强度和抗疲劳性结合在一起[1 - 3]。纤维金属层压板融合了金属和纤维增强复合材料的优点，而没有它们的缺点[4]。纤维金属层压板（FML）最初是由代尔夫特理工大学航空航天工程学院于1978年设计和第一个FML是ARALL（芳纶纤维增强铝层压板）。ARALL层压板包括高强度芳纶纤维作为FRP（纤维增强塑料）中间层（0.22 mm）的增强材料，以及薄铝合金板（0.3 mm）作为内外金属蒙皮。一个结构-*通讯作者。电子邮件地址：satnamsingh@nitkkr.ac.in（S.Singh），surjitangra@nitkkr.ac.in（S.Angra）。由Karabuk大学负责进行同行审查采用环氧树脂胶粘剂对芳纶纤维板与铝合金板进行了粘接。四种类型的ARALL被开发，金属类型不同。 在ARALL层压板的商业成功之后，通过分别使用玻璃纤维和碳纤维增强铝层压板作为增强相来生产另外两种FML，称为GLARE（玻璃纤维增强铝层压板）和CARALL（碳纤维增强铝层压板）[1，5]。不锈钢被一些研究人员用作Kanerva等人[6]用不锈钢AISI 304和玻璃纤维环氧复合材料制成纤维金属层压板，并在拉伸载荷下对其进行测试，以确定其杨氏对预裂纹试样进行了断裂试验，得出金属表面预处理对界面断裂韧性有显著影响Sarlin等人对基于EN 10，130DC 01或不锈钢AISI 304和E-玻璃纤维复合材料的纤维金属层压板的金属/橡胶和复合材料/橡胶界面进行剥离试验使用五种类型的金属表面处理来评估界面粘合性能，并得出结论，喷砂不锈钢表面显示出最高的剥离强度[7]。采用316 L不锈钢、AA1050铝合金和玻璃纤维增强环氧树脂复合材料复合制成纤维金属层合板，对其进行拉伸、弯曲和拉伸试验https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.01.0022215-0986/©2018 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchS. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170171×夏比冲击载荷结果发现，与铝合金基FML相比，具有外部不锈钢层的FML基于不锈钢的FMLSarlin等人[9]评估了基于不锈钢AISI 304、低碳钢EN 10、130 DC 01和玻璃纤维/环氧树脂复合材料的FML的耐腐蚀采用三元乙丙橡胶（EPDM）作为胶粘剂，对玻璃纤维（GF）/环氧树脂（E）复合材料与钢层的粘接进行了研究。剥离强度测试进行了未经处理和处理标本在炎热和潮湿的环境。结果表明，以AISI304不锈钢为基体的FML对玻璃纤维/环氧树脂复合材料和玻璃纤维/环氧树脂/铝层压板（Glare）的拉伸和压缩强度进行了湿热降解得出的结论是，玻璃纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度退化远远高于Glare层压板，但两者的压缩强度退化几乎相等[10]。 Botelho等人[11]对玻璃纤维/环氧树脂复 合材 料、铝 2024-T3 合金 和玻 璃纤维 / 环氧 树脂 / 铝层 压板（Glare）的未调节和湿热调节样本进行了振动阻尼实验，以研究其粘弹性。玻璃纤维/环氧复合材料在湿热老化过程中储能模量降低但由于外层金属蒙皮对吸湿的抵抗作用，Glare层合板的粘弹性能的退化可以忽略不计Ning等人[12]的结论是，分层是混合复合材料压缩试验中的主要失效标准，这会导致整体结构强度和刚度的降低。已经进行了各种研究，以评估基于玻璃纤维和铝合金的FRP和FML的机械性能及其湿热降解但是，不锈钢和玻璃纤维环氧基FML的机械性能的退化，因此，本工作的目的是评价玻璃纤维/环氧复合材料（GF/E复合材料）和不锈钢玻璃纤维/环氧纤维金属层压板（SS FML）的拉伸和压缩强度的湿热退化。2. 材料和制备方法2.1. 材料SS FML的复合部件使用单向E-玻璃纤维（SikaWrap-430 G，由Sika India Pvt.（香港）和MasterBrace 4500，一种双组分环氧树脂（由BASF India Limited提供）。单向玻璃纤维具有445 GSM的面积重量、0.172 mm的织物厚度和2.56 g/cm3的纤维密度。由于对于高耐蚀性，不锈钢AISI 304板材（含C：0.08%，Cr：180.03%的S、0.75%的Si、0.10%的N和剩余的铁0.4 mm已被用作纤维金属层压板的外壳[6，7，9，13将两部分环氧基 结 构 粘 合 剂 （ 固 化 厚 度 0.1mm ， 由 Hunts-man advancedmaterials（India）Pvt.（香港）用于将金属和复合板连接在一起。2.2. 试样制备在这项研究工作中，手铺叠法[17不锈钢模具（50 cm25 cm）用于铺叠玻璃纤维环氧树脂片材。使用干棉织物清洁模具以去除任何灰尘颗粒。然后在模具表面涂上脱模剂，使固化后的GF/E复合片材易于脱模。两份环氧树脂，即，使用机械搅拌器（REMI实验室搅拌器）以500rpm将树脂和硬化剂以100：40的重量比混合2分钟。将制备的环氧树脂混合物放入ABBESS的真空脱气单元（具有真空泵LAV10的206型）中5分钟，以除去在混合期间形成的任何空气空隙（即，夹在环氧树脂层之间的空气）。之后，将混合物倾倒并使用钢刮刀在模具中铺展在玻璃纤维织物上。采用环氧树脂混合物，在玻璃纤维织物上增加多层，制备出所需厚度的GF/E复合板。GF/E的拉伸和压缩试样分别含有4层和15层玻璃纤维织物。注意保持GF/E复合材料片材的均匀厚度。使用辊去除过量的树脂。在室温下固化24 h后，将GF/E复合材料片材从模具中取出。去除后，将树脂施加在反面上以产生与前一面相同的表面。使制备的GF/E复合材料片材在室温下完全固化7天（根据所用环氧树脂的数据表）。GF/E片材的所有层中的玻璃纤维（对于拉伸和压缩试样两者）在相同方向上取向（即，0°，如图所示。 1和2）。为了生产SS FML，按照GF/E片材的尺寸切割不锈钢（SS）片材。不锈钢板进行喷砂，以增加其表面粗糙度和粘附质量。用喷砂机（GECG7- 500 R）使用35粒度氧化铝进行喷砂。此后，SS表面在丙酮中脱脂。SS FML用GF/E板由三层玻璃纤维环氧树脂层和十四层玻璃纤维环氧树脂层组成。在室温下以100：80的重量比手动混合两份（即树脂和硬化剂）环氧基粘合剂，并用于连接不锈钢板与GF/E板。将制备的GF/E片材堆叠在画框模具（50 cm）中的两层SS之间25cm）在热压机上在0.4MPa的压力下，50 °C下保持3小时[17]。如图1所示，SSFML的GF/E层中的纤维在SS片材的轧制方向上。使用热压它还提高了固化速度。在3小时的热固化之后，关闭热板，并将片材在压力下保持接下来的21小时。在24小时后从模具中取出固化的SS FML片材叠加序列Fig. 1. SS FML的堆叠序列。172S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170××图二. GF/E复合材料的堆叠顺序。SS、FML和GF/E复合材料拉伸试样的力学性能分别见图1和图2。1和2.2.3. 标本湿热处理两种类型的水性环境，即蒸馏水（DW）和海水（SW）用于湿热调节。根据ASTM D1141-98在实验室中制备人工海水（pH值为8.2）。使用四室水浴将GF/E和SS FML的拉伸和压缩样品在40 °C和70 °C的蒸馏水和海水中保持90天。该设置的illustration-灰显示在图。3.第三章。70°C的较高温度（低于玻璃化转变温度）环氧树脂和粘合剂的温度）来增加吸湿速率以及在短时间内完成湿热调节。每隔10天（最多90天）从水室中取出SS FML和GF/E复合材料（拉伸和压缩）的五个样品，并使用浸渍纸来吸收它们的表面水分。在电子称重天平上记录样品吸收的水分量（精度为10- 4 gm）。之后，对这些样品进行拉伸和压缩测试3. 实验3.1. 拉伸试验Wu等人根据ASTM D-3039对ARALL层压板进行拉伸试验，并建议使用直边试样（即，在整个长度上均匀的横截面）进行比较狗骨型标本[2]。从制备的片材上切割尺寸为250 mm 15 mm 3.5mm 的 GF/E 复 合 材 料 和 SS FML 的 拉 伸 试 样 ， 并 根 据 ASTMD3039/D3039 M- 14 [25-27]进行测试使用由Lloyd InstrumentsLtd.制造的容量为50 KN（型号英国. 该机器的最小载荷分辨率和最大十字头行程分别为0.1 N和855 mm。十字头的位移速率控制在2mm/min的速度每隔10天（最多90天）从水室中随机选择5个GF/E和SS FML的拉伸试样，并进行测试以评估其拉伸强度。端部翼片仅用于GF/E样本。不锈钢FML拉伸试样的破坏分三个阶段进行。首先，内部玻璃纤维环氧树脂板在极限拉伸载荷下失效。之后，外部不锈钢板以相当大的应变量一个接一个地失效（即，如图4所示屈服）。另一方面，GF/E试样直接通过玻璃纤维的断裂而一步失效。SSFML的拉伸和压缩应力-应变图如图1A和1B所示。4和5.试验过程中使用的万能试验机、拉伸和压缩试验夹具如图所示。 六、3.2. 压缩试验采用压缩夹具在UTM上对GF/E和SS FML试件进行压缩试验。根据ASTM D 695 - 15 [28-33]，从制备的GF/E和SS FML片材上切割GF/E复合材料（15层玻璃纤维）和SS FML（14层玻璃纤维和2层SS片材）的样品的标准尺寸为25.4 mm× 100 mm。12.7 mm× 12.7 mm。压缩试验见图4。 SS FML的拉伸图3.第三章。四腔水浴图示。S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170173图五. SS FML的压缩GF/E复合材料和SS FML试样与拉伸试样完全相似，而不是玻璃纤维层数。每隔10天，从水室中随机取出5个GF/E和SS FML的压缩试样。以1.3 mm/min的十字头运动速率测试这些样品，并报告压缩强度的平均值。3.3. 试件失效分析为了分析吸湿的破坏模式和影响，使用扫描电子显微镜（SEM）分析拉伸和压缩试验后的失效试样拉伸和压缩失效试样的SEM样品根据机器的块尺寸制备。由于环氧树脂基体的不导电性，采用镀金设备对样品进行抛光。使用扫描电子显微镜（Jeol-JSM 6510-LV）和（FEI-Quanta 200 ®）观察拉伸和压缩。图六、a）EZ 50万能试验机，b）拉伸试验夹具，c）压缩试验夹具。174S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170×标本分别。拉伸和压缩试样的显微图像是通过设置扫描电子显微镜设备，分别在15 kV和20 kV的加速电压，工作距离为9-10 mm，图像尺寸为1024 884像素。4. 结果和讨论4.1. 拉伸和压缩试样的吸水性能由于在40 °C和70 °C下浸入蒸馏水和海水中，GF/E复合材料和SSFML的拉伸试样的重量增加百分比示于图1A和1B中。分别为7和8。 图图9和图10分别示出了由于在40 °C和70 °C下的两种环境中的吸湿，GF/E和SS FML压缩样品的重量增加百分比。由于拉伸和压缩试样之间的几何差异，对它们进行了吸水性研究。压缩试样的厚度（12.7mm）远大于拉伸试样的厚度（3.5mm）。所以吸湿性也会有所不同。将标本浸入蒸馏水和海水中，见图7。GF/E复合材料和SS FML拉伸试样在40 °C湿热条件下的重量增加百分比。图9.第九条。GF/E复合材料和SS FML压缩试样在40 °C湿热条件下的 重 量 增 加 百 分比 。图10个。GF/E复合材料和SS FML压缩试样在70 °C湿热条件下的 重 量 增 加 百 分 比 。见图8。GF/E复合材料和SS FML拉伸试样在70 °C湿热条件下的重量增加百分比。表1重量增加百分比（wt.%）玻璃纤维/环氧树脂复合材料和不锈钢FML样品在不同水环境中的性能。环境类型拉伸试样压缩标本SS FMLGF/ESS FMLGF/E蒸馏水（40°C）0.371.490.971.91海水（40°C）0.321.280.811.74蒸馏水（70°C）0.441.931.482.97海水（70°C）0.381.671.072.38在40 °C和70 °C的水中持续90天。在湿热条件下，以固定的时间间隔（每十天后）记录由于吸湿引起的样品重量增加的百分比。 十一岁表1总结了湿热调节期间GF/E复合材料和SS FML样品的重量增加百分比。GF/E复合材料的拉伸和压缩试样在70 °C蒸馏水中的最大增重分别为1.93wt%和2.97wt%，最小增重为1.28wt%。S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170175表2SS FML和GF/E复合材料在40 °C下的拉伸和压缩强度。材料样品类型蒸馏水40°C海水40°CT.S损失C.S损失T.S损失C.S损失MPa%MPa%MPa%MPa%SS FMLUCa283.9421.3123.6127.9283.9419.9123.6125.4Cb223.4689.05227.5092.24GF/EUCa366.0126.7144.5130.9366.0125.6144.5128.2Cb268.2899.85272.31103.73a未经处理的样本。b在40 °C的蒸馏水和海水中调理的样品。表3SS FML和GF/E复合材料在70 °C下的拉伸和压缩强度。材料样品类型蒸馏水70°C海水70°CT.S损失C.S损失T.S损失C.S损失MPa%MPa%MPa%MPa%SS FMLUCa283.9423.4123.6132.6283.9421.5123.6128.5Cb217.3583.26222.7488.31GF/EUCa366.0129.8144.5136.8366.0127.1144.5132.3Cb256.9491.33266.8297.80a未经处理的样本。b在70 °C蒸馏水和海水中处理的样品。见图11。在40 °C湿热条件下，两种水性环境中的拉伸强度降解。见图12。70 °C湿热条件下两种水性环境中的拉伸强度降解。和1.74重量%的水溶液中。相反，SS FML试样的增重与GF/E试样相比非常小GF/E复合材料和SS FML试样的增重是由于环氧树脂的吸湿。最初，吸湿曲线随天数的增加呈线性趋势。GF/E复合材料的总增重的65%至70%发生在前20至30天。此后，GF/E样品的重量以恒定的吸湿速率70天后，体重外部不锈钢层的保护屏蔽外部不锈钢层通过减少有效吸收面积来限制水分吸收。水分只能从复合材料层的自由边SSFML的拉伸和压缩试样的最大增重分别为0.44wt%和1.48wt%，出现在70 °C的蒸馏水中。SS FML样本在其他环境中的增重百分比见表1。GF/E和SS FML试样在两种水性环境中关于增重（WG）的行为总结如下：GF/E样品的增益可忽略不计，这是由于对湿气吸收的饱和。SS FML试样获得最大重量WGDW70C> WGSW70°C> WGDW40C> WGSW40C在最初的30天内，以及之后的60天内保持几乎恒定的吸收速率经过60天的浸泡，饱和发生，和SS FML试样表现出几乎恒定的重量。与GF/E复合材料相比，SS FML的拉伸和压缩试样显示出GF/E和SS FML在两种温度下与蒸馏水相比，在人工海水中吸收的水分较少。这是因为海水中的高盐含量（主要是NaCl）会减缓水分扩散到复合材料基质中的过程[33]。176S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170图十三.在40 °C湿热条件下两种水性环境中的抗压强度降解。图14.在70 °C湿热条件下两种水性环境中的抗压强度降解。4.2. 湿热处理对GF/E和SS FML表2和3分别总结了GF/E复合材料和SS FML在40 °C和70 °C下的拉伸强度及其湿热降解。图图11和图12分别表示GF/E复合材料和SS FML在40 °C和70 °C的两种水性环境中湿热调节后在拉伸载荷下的行为。与未处理的GF/E复合材料试样相比，SS FML的未处理试样表现出较小的拉伸强度（TS）值。这是因为复合材料表面和SS FML的SS片材之间的弱界面结合[34]。另一个原因是GF/E复合材料的高纤维体积分数[35]。 对于GF/E复合材料，在前20天的条件下，试样的TS迅速降低，并在60天后，它保持几乎恒定的降解速率。相反，SS FML的条件试样的TS的劣化小于GF/E复合材料在前20天。浸泡60天后，出现饱和，SS FML在TS中的降解非常少。GF/E和SS FML在湿热处理后，由于吸收的水进入复合材料层的增塑作用，TS显著降低[36]。环氧树脂的力学性能也因吸湿而发生变化。吸附的水分子进入复合材料层间的空隙，起到增塑剂的作用由于SS层对吸湿的保护作用，SS FML中TS的降解比GF/E复合材料少。由于最高的吸湿性，SS FML和GF/E复合材料的TS的最大降低发生在70 °C的蒸馏水中[33]。SS FML和GF/E在蒸馏水和海水中的TS降解行为可表示为：TSDW70C>TSSW 70C>TSDW 40C>TSSW 40C水分子进入环氧树脂基体的间隙，导致其由于溶胀和塑化而降解因此，在复合材料层压板中产生了残余应力[11，37]。SS FML和GF/E复合材料试样在高温（70°C）下吸湿较多，导致复合材料层基体相软化弱化由于环氧树脂基体的软化和弱化，产生了微观裂纹，导致TS降解[10，12，33，37，38]。环氧树脂基体的变化也削弱了SS层与复合材料表面之间的界面，导致SS层从复合材料表面剥离而导致SS FML失效由于基质相软化，在GF/E复合材料层之间也发生分层[33]。环氧树脂基体内部的水分进入也使复合材料层的玻璃纤维降解，导致环氧树脂/纤维界面失效。金属-复合材料界面结合性能的恶化是复合材料疲劳损伤失效的主要原因图15. a）未调节拉伸试样失效，b）调节拉伸试样失效。S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170177图16. a）非条件压缩试样失效，b）条件压缩试样失效。图17. 由于纤维断裂导致拉伸试样失效。图18.压缩样本的玻璃纤维/环氧树脂层之间分层。4.3. 湿热处理对GF/E和SS FMLGF/E和SS FML的抗压强度（CS）及其湿热降解总结见表2和表3。由于湿热条件，观察到SS FML和GF/E复合材料在CS中的降解。GF/E（36.8%）和SS FML（32.6%）的调理样品的CS的最大降低发生在70 °C的蒸馏水中。由于SS层的屏蔽作用，与GF/E复合材料相比，SSFML的CS降解较小。SS FML和GF/E在两种水性环境中的CS减少可以按顺序描述为：真实吸收（图9和10）。图图15和图16分别显示了拉伸和压缩试验后SSFML的未处理和处理试样的失效模式。不锈钢纤维层间复合材料层间复合材料板的断裂是不锈钢纤维层间复合材料层间复合材料板的破坏原因。而湿热拉伸试样的失效则是由于SS层与复合材料表面的分层所致。SS层和复合材料表面之间的分层是由于它们之间的弱界面结合[34]。SSFML的组分（环氧树脂、玻璃纤维织物、粘结剂和SS层）在湿热过程CSDW70C> CSSW70C> CSDW100-200 > CSSW40C条件反射由于在吸湿性和TEC的差异图图13和14分别表示GF/E和SS FML在40 °C和70 °C下的CS降解行为。最初，由于高吸湿速率，SS FML和GF/E复合材料在CS中的降解更高GF/E和SS FML的CS在30天内迅速下降。此后，降解速率降低。但浸泡70天后，SS FML的CS下降很少，直到90天。GF/E的CS甚至在70天后继续下降。两种水环境的CS还原曲线的趋势都有利于mois曲线不锈钢FML的组成部分，产生残余应力。这些应力在SS层和复合材料表面界面处产生微裂纹[11，36]。由于SS层和复合材料表面界面处的微裂纹，分层开始，最终SS FML试样失效，而内部复合材料片材未失效。随着拉伸载荷的进一步增加，GF/E复合材料层间发生分层由于GF/E层间分层，SS FML的未处理和处理压缩试样失效178S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170利用扫描电镜（SEM）分析了拉伸和压缩试样的破坏机理。失效的拉伸和压缩样本的SEM显微照片如图1和图2所示。17号和18号。据观察，拉伸试样的失效是由于纤维断裂，压缩试样的失效是由于玻璃纤维/环氧树脂层之间的分层。图19显示了环氧树脂层由于湿热降解而发生的微裂纹。 它导致复合材料层之间的分层。图20清楚地显示了湿热条件下试样由于水分进入而产生的分层。 对于未调节的样本，玻璃纤维/环氧树脂层之间没有分层。图19. 微裂纹导致玻璃纤维/环氧树脂层失效5. 结论在40 °C和70 °C的两种水性环境中研究了湿热调节对拉伸和压缩强度的影响。结果表明，SS、FML和GF/E复合材料在70°C蒸馏水和40°C海水中的吸湿量分别达到最大值和最小值SS FML和GF/E在蒸馏水和海水中的增重量（WG）按降序为WGDW（70 ° C）>WGSW（70 ° C）> WGDW （40°C）>WGSW （40°C）。由于SS层对吸湿的屏蔽作用，GF/E复合材料在70°C蒸馏水中的最大吸湿量（1.93%）高于SS FML的最大吸湿量GF/E复合材料在蒸馏水（DW）和海水（SW）中老化后的拉伸强度（ TS ）依次降低： TSDW （ 70°C ） （ 29.8% ） > TSSW （ 70°C ）（27.1%）> TSDW（40°C）(26.7%）> TSSW（40°C）（25.6%）和抗压强度（CS）CSDW（70 ℃）（36.8%）> CSSW（70 ℃）（32.3%）> CSDW（40 ℃）(30.9%）> CSSW （40°C ）（28.2%）。由于环氧树脂基体的高吸湿性，GF/E的TS和CS在70 °C的蒸馏水中均降低SS FML在两种水环境中的TS和CS降低趋势SS FML的拉伸强度为TSDW （ 70°C ）（23.4%）> TSSW （ 70°C ）（21.5%）> TSDW （ 40°C ）（21.3%）> TSSW（40°C）（19.9%）和压缩强度作为CSDW（70°C）(32.6%）> CSSW （ 70°C ）（28.5%）> CSDW （ 40°C ）（27.9%）> CSSW（40°C）(25.4%）. SS FML的TS和CS的降低小于GF/E，这是由于SS层对吸湿的预防作用。在拉伸试验中，SS FML和GF/E复合材料的未处理样品由于玻璃纤维的断裂而失效另一方面，未处理的压缩试样的失效是由于玻璃纤维/环氧树脂层之间的分层不锈钢纤维层间界面的拉伸破坏是由于不锈钢层与复合材料的弱界面处发生分层图20. a）未处理的失效试样（横向），b）处理的失效试样（横向）。●●●●S. 辛格，S。Angra/Engineering Science and Technology，an International Journal 21（2018）170179复合表面分层是由于界面处的残余应力引起的微裂纹而发生的。而预处理后的不锈钢FML试样的压缩失效是由于玻璃纤维/环氧树脂层间的分层。GF/E复合材料试样的拉伸破坏是由于玻璃纤维/环氧树脂层间的分层以及玻璃纤维的断裂造成的。由于膨胀的环氧树脂基体的高吸湿性，发生分层。另一方面，压缩破坏的条件GF/E试样是由于玻璃纤维/环氧树脂层之间的分层。确认作者感谢印度哈里亚纳邦Kurukshetra国家技术研究所的财政支持和不断的鼓励。引用[1] H.F. Wu，L.L. Wu，W.J. Slagter，J.L. 陈文，纤维增强铝合金复合材料力学性能的研究，北京：机械工业出版社。Sci. 29（1994）4583https://doi.org/[2] H.F. Wu，L.L.吴，层合混杂复合材料拉伸试样的研究-第二部分尺寸和对齐效应，J.Mater。Sci. 29（1994）5847-5851，https://doi.org/10.1007/BF00366866。[3] R.R. Kulkarni，K.K. Chawla，英国Vaidya，M.C. Koopman，A.W. Eberhardt，长 纤 维 热 塑 性 塑 料 / 金 属 层 压 材 料 的 表 征 ， J. Mater. Sci. 43 （ 2008 ）4391https://doi.org/10.1007/s10853-007-2437-5[4] G. Shi，Y.张文，张晓刚。31（2000）519-https://doi.org/[5] T. Sinmazçelik，E.Avcu，M.厄兹古尔岛纤维金属层压板，背景，粘接类型和应用的测试方法，材料。Des.32（2011）3671https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.03.011[6] M. Kanerva，E.沙林岛Saarela，不锈钢-环氧树脂粘结的模式II主导界面断裂的变化。第1部分：机械试验，工程力学。99（2013）147https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.12.002[7] E. Sarlin，E. Heinonen，J. Vuorinen，M. Vippola，T. Lepistö，新型耐腐蚀混合结构的粘附特性，Int.J.Adhes。粘合剂49（2014）51https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2013.12.009[8] S.M.R. Khalili，R.K. Mittal，S.G. Kalibar，钢/铝/GRP层压板的力学性能研究，Mater. Sci.工程A. 412（2005）137https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.08.016[9] E. Sarlin，M.霍伊卡宁湖Frisk，J. Vuorinen，M. Vippola，T. Lepistö，耐腐蚀钢/橡胶/ 复 合 材 料 混 合 结 构 的 老 化 ， Int. J. Adhes 。粘 合 剂 49 （ 2014 ）26https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2013.12.008[10] E.C.博特略Almeida，L.C. Pardini，M.C. Rezeland，湿热调节眩光层压材料的弹性性能，Int. J. Eng. Sci. 45（2007）163https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2006.08.017[11] E.C.博特略足球俱乐部Pardini，M.C. Rezeland，湿热效应对金属/玻璃纤维/环氧树脂 混 杂 复 合 材 料 阻 尼 行 为 的 影 响 ， Mater. Sci. 工 程 A. 399 （ 2005 ）190https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.02.093[12] H. Ning，T.Iijima，N.Hu，Y.柳湖，加-地Wu，F.Liu，M. 张文，等.碳纤维增强铝基复合材料界面断裂韧性的研究.北京：机械工程出版社，1998. Sci. 50（2015）1915-https://doi.org/10.1007/[13] M. Kanerva，E. Sarlin，J.M. Campbell，K.奥拉岛O. Saarela，不锈钢-环氧树脂粘 结 的 模 式 II 主 导 界 面 断 裂 的变 化 。 第 2 部 分 ： 多 尺 度 损 伤 分析 .97 （ 2013 ）244https://doi.org/[14] E. Sarlin，M. Apostol，M. Lindroos，V. Kuokkala，J. Vuorinen，T.莱皮斯托湾Vippola ， 新 型 耐 腐 蚀 混 合 结 构 的 冲 击 性 能 ， Compos 。 108 （ 2014 ）886https://doi.org/10.1016/[15] E. Sarlin，M. Lindroos，M. Apostol，V. Kuokkala，J. Vuorinen，T.莱皮斯托湾Vippola，试验参数对不锈钢/橡胶/复合材料混合结构抗冲击性能的影响，Compos. 113（2014）469https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.03.049[16] T. 佩尔嫩湾Kanerva，E.沙林岛Saarela，金属断裂前不锈钢纤维金属层压板的脱粘和冲击损伤结构。119（2015）777https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.09.056[17] B.E.李，E. T。Park，J. Kim，B.S.宋文俊，基于SRPP的纤维金属层合板单轴拉伸变形行 为 的 分 析 评 估 及 其 实 验 验 证 ， Compos.Part B Eng.67 （ 2014 ）154doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.06.031[18] A.A. da Costa，D.F.N.R. da Silva，D.N. Travessa，E.C.张文龙，热循环对纤维-金属层合板力学性能的影响。Des.42（2012）434https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.06.038[19] M. Kathiresan，K. Manisekar，V. Manikandan，轴向压缩下纤维金属层压薄截 头 圆 锥 台 的 性 能 分 析 ， Compos 。 Struct.94（ 2012 ）3510https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2012.05.026[20] S.库马尔，M。古普塔，P.S. Satsangi，使用基于距离的Pareto遗传算法方法车削UD-GFRP复合材料时切削力的多响应优化，工程科学。Technol. Int. J. 18（2015）680-695，https：//doi. org/10.1016/j.jestch.2015.04.010。[21] V.K. Patel，A.陈文辉，等，碳酸钙、氧化铝及二氧化钛对丝瓜络复合材料之物理机械性质之影响，硕士论文，国立成功大学机械工程研究所.J. 19（2016）676https://doi.org/10.1016/-683，www.example.com j.jestch.2015.10.005。[22] J. Adhikari，B. Biswas，S. Chabri，N. Ratan，P. Sawai，B. Chandra，A. Sinha，官能化金属氧化物添加对聚酯/黄麻复合材料的机械、热和溶胀行为的影响，工程科学。Technol. Int. J. 20（2017）760https://doi.org/10.1016/j.jestch.2016.10.016[23] S. Oluwarotimi，H.纳特岛Popov，J. Beaugrand，可持续和常规纤维增强聚合物复合材料的可加工性综合研究，工程科学。Technol. Int. J. 19（2016）2043https://doi.org/[24] R. Bobbili，V. Madhu，E-玻璃-环氧树脂/MWCNT复合材料的滑动磨损行为：实验评估，工程科 学。Technol.Int.J.19（2016）8https://doi.org/10.1016/j.jestch.2015.07.008。[25] S.E. Moussavi-Torshizi，S. Dariushi，M. Sadighi，P. Safarpour，新型纤维/金属层 合 板 拉 伸 性 能 的 研 究 ， Mater.Sci. 工 程 A.527 （ 2010 ）4920https://doi.org/10.1016/j.msea.2010.04.028[26] M.G. Callen，P.德凯珀湖戈尔巴蒂赫岛Verpoest，纤维结构对韧性不锈钢纤维聚丙烯复合材料拉伸和冲击行为的影响Struct. 119（2015）528-533，https：//doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.09.028。[27] M. Ramesh，K.Palanikumar，K.黄文，麻纤维增强复合材料的力学性能和界面性能研究，北京：机械工业出版社，20