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三维正交机织物由经纱、纬纱和Z纱三个纱线系统构成,且两两相互垂直排列,经纬纱伸直而Z纱横贯整个织物厚度方向将经纬纱捆绑在一起形成稳定织物结构。由三维正交机织物增强树脂形成的三维正交机织复合材料因具有较高的面内刚度和强度及抵抗分层能力,被用于制造各种主承力件,广泛应用于航空航天、汽车和能源等工程领域。但复合材料在加工、储存和应用过程中,受到不同温度环境场影响易发生老化;同时复合材料又经常受到各种冲击载荷作用,全面了解复合材料在不同老化程度下的动态冲击行为,对于构件设计和使用安全性而言非常必要。本课题通过真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARTM)制备三维正交机织玄武岩/环氧树脂复合材料,研究该复合材料试件在180℃高温环境下老化不同时间后的结构形态变化及在Instron Dynatup 9250HV型落锤仪上受到不同冲击能量后的低速冲击响应性能,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)表征复合材料试件高温老化后横截面形态以及在180℃老化前后的环氧树脂浇注体的红外分析来研究三维正交机织玄武岩/环氧树脂复合材料在高温下老化不同时间的降解机理。得到如下主要成果和结论:(1)三维正交机织玄武岩/环氧树脂复合材料在180℃下老化不同时间后,表面形态和质量发生很大的变化。随着老化时间增加,复合材料试件表面变得不平整,玄武岩纤维逐渐显露在复合材料表面,复合材料的颜色由灰黑色变成黄色并且颜色逐渐加深,由老化前后的环氧树脂浇注体红外分析可知环氧树脂在热氧老化作用下发生了化学变化;质量一直在减小,刚开始下降比较快,后来逐渐趋于缓慢;(2)SEM观测结果表明,随着老化时间增加,玄武岩纤维与环氧树脂之间逐渐脱粘,产生裂缝,且裂缝数量和面积随着老化时间增加而增大;(3)在一定冲击能量下,随着老化时间增加,三维正交机织复合材料最大承受载荷逐渐下降,载荷-位移曲线斜率下降,弹性性能下降,中心位移和能量吸收增加;在低能量冲击下,复合材料破坏形态逐渐变得不明显;(4)在相同老化时间下,随着冲击能量增大,三维正交机织复合材料最大承受载荷逐渐增加,载荷-位移曲线斜率增大,中心位移逐渐增大,能量吸收减小;复合材料破坏变形程度增加,失效模式同时发生变化,在低能量冲击下,复合材料失效模式主要是树脂裂纹和纤维与树脂脱粘,在高能量冲击时,失效模式表现为树脂裂纹及纤维和树脂脱粘,并伴随有部分纤维断裂。