【摘要】：我國(guó)作為傳統(tǒng)的漁業(yè)大國(guó),是世界上漁船數(shù)量最多的國(guó)家。隨著國(guó)家對(duì)開(kāi)發(fā)海洋漁業(yè)資源和節(jié)能環(huán)保的不斷重視,對(duì)漁船的綜合性能也有了更高的要求。目前,在漁船建造中新材料、新工藝、新規(guī)范的使用情況與漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距,能耗高、效率低,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益,急需更新改造。本文針對(duì)玻璃鋼、聚乙烯兩種新型漁船船體材料,參考漁船在現(xiàn)實(shí)工況下船體材料的失效形式及影響因素,進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn),建立性能變化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為該類漁船的設(shè)計(jì)、建造、正確使用和維護(hù)提供參考。本論文通過(guò)對(duì)玻璃鋼(GFRP)、高密度聚乙烯(HDPE)兩種材料進(jìn)行光氧、熱氧、海水浸泡以及海水凍融循環(huán)等單因素的老化實(shí)驗(yàn),研究了各種因素作用對(duì)兩種材料性能的影響,并用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件建立多因素耦合作用下的正交老化研究,模擬實(shí)際工況環(huán)境下材料的老化行為,分析老化因素對(duì)材料性能的影響規(guī)律,得到以下結(jié)論:紫外光照和氧氣共同作用對(duì)兩種材料的性能均產(chǎn)生明顯的影響,輻照度越高,性能變化幅度越大。通過(guò)對(duì)比兩種材料經(jīng)輻照度為1600w/m2紫外光照射后性能變化率可知,HDPE的力學(xué)性能變化率較大,說(shuō)明GFRP耐光老化性能更好。熱氧老化研究進(jìn)行1920h后,在80℃的高溫條件下GFRP的質(zhì)量損失率為0.75%,拉伸強(qiáng)度增加19.51%,彎曲強(qiáng)度增加14.57%,但后期有逐漸下降的變化趨勢(shì);HDPE的質(zhì)量損失率為0.24%,拉伸強(qiáng)度保留率為91.62%,彎曲強(qiáng)度保留率為94.35%。而在20℃的常溫條件下,對(duì)材料的性能基本沒(méi)有影響,說(shuō)明熱是引起材料發(fā)生性能變化的重要因素之一,溫度越高,性能變化速率越快。在耐水性研究中,海水入侵到材料內(nèi)部,破壞GFRP的界面層是力學(xué)強(qiáng)度下降的主要原因;而HDPE力學(xué)性能下降是由于運(yùn)動(dòng)的水分子和鹽離子對(duì)材料分子鏈的沖擊破壞導(dǎo)致的。另外,不同海水鹽濃度對(duì)材料吸濕率影響較大,而對(duì)力學(xué)性能沒(méi)有明顯的影響。通過(guò)性能變化對(duì)比發(fā)現(xiàn),HDPE的耐水性更強(qiáng)。在凍融海水環(huán)境下,海水侵入到GFRP內(nèi)部,因凍融水分發(fā)生體積變化,反復(fù)對(duì)材料產(chǎn)生沖擊應(yīng)力,引起材料疲勞破壞,導(dǎo)致材料力學(xué)性能下降;受低溫影響,HDPE非結(jié)晶區(qū)產(chǎn)生了由黏彈態(tài)向玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變趨勢(shì),使材料力學(xué)強(qiáng)度有小幅上升的變化,而海水入侵對(duì)HDPE的破壞作用不明顯。HDPE耐低溫海水環(huán)境能力更強(qiáng)。利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件建立多因素正交實(shí)驗(yàn),方差分析正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:光、熱、海水鹽濃度、時(shí)間等因素對(duì)兩種材料的性能均有顯著性影響,并得到了各因素對(duì)材料性能影響的強(qiáng)弱順序。給出了現(xiàn)實(shí)工況下避免GFRP、HDPE老化的合理建議。
【學(xué)位授予單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S972.7
【圖文】：

因此被廣泛使用。（2）膠衣：它是不飽和聚酯中加入顏料和觸變劑等分散而成的著色觸變性產(chǎn)品，厚度約 0.4mm 覆蓋在制品表層，起到保護(hù)玻璃鋼結(jié)構(gòu)層和外表美觀的作用。（3）玻璃纖維：玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，其成分為二氧化硅氧化鈣、氧化鋁、氧化鎂、氧化硼、氧化鈉等，經(jīng)高溫融化、拉絲、絡(luò)紗形成的絲狀產(chǎn)品單絲直徑從幾微米到二十幾微米，再經(jīng)紡織可制成纖維布等各類產(chǎn)品。密度在 1.5-2.2g/cm之間,是普通碳鋼的 1/5-1/4，但強(qiáng)度卻與碳鋼接近，具有比強(qiáng)度高的特點(diǎn)。另外，還是良的絕緣體材料及隔熱保溫材料，廣泛應(yīng)用于軍民工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域[34]。（4）促進(jìn)劑：促進(jìn)劑是一種用量在 0.5%左右，可以提高樹(shù)脂反應(yīng)速率的物質(zhì)，與化劑并用可提高樹(shù)脂的成型速率；（5）固化劑：固化劑具有很強(qiáng)的老化性，用量約 1%，其作用是使樹(shù)脂發(fā)生縮合、環(huán)等化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過(guò)固化的熱固性樹(shù)脂其化學(xué)反應(yīng)不可逆。在膠衣樹(shù)脂中加入固化劑，膠衣樹(shù)脂發(fā)生聚合或交聯(lián)作用而形成硬化材料[35]。

吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良[36]。塑料的一種，我們常用的塑料方便袋就是聚乙烯材料。聚乙是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的-CH2-單元連接CH2=CH2）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取決于它的30 大氣壓）有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行 Ziegler-Natta 聚合而7]。如果是在高壓高溫、過(guò)氧催化條件下自由基聚合，生產(chǎn)）.高密度聚乙烯（HDPE）作為研究材料。高密度聚乙烯分子規(guī)整性和對(duì)稱性非常好，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)色，無(wú)毒、無(wú)味的顆粒狀，相對(duì)密度為 0.941-0.96g/cm3，在具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的性能，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好，融化溫度 220-260℃，軟化-50℃-100℃的環(huán)境使用[38]。在生活用品、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域

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