GB/T 43113-2023 碳纤维增强复合材料耐湿热性能评价方法 —— 试验设备、湿热老化条件与试验步骤
1. 试验原理
将碳纤维增强复合材料试样置于规定的高温高湿环境中，水分子向树脂基体内部扩散，引起基体塑化、界面弱化和玻璃化转变温度下降等物理化学变化。经不同时间的老化后，取出试样测定其力学性能（如拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度等）和质量变化，与未老化试样进行对比，计算强度保持率和吸湿率，评价材料的耐湿热性能。
2. 湿热试验箱要求
湿热老化试验须使用恒温恒湿试验箱（高低温湿热交变试验箱），具备温度和湿度控制功能。技术要求如下：
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温度范围：至少覆盖室温～100℃
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温度偏差：不超过±2℃
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相对湿度范围：30%～98%RH
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湿度偏差：不超过±3%RH
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有效工作区：保证整个试样处于均温区
3. 湿热老化条件
标准规定的湿热老化条件按相关方协议或产品规范确定。典型条件包括：
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温度：常用70℃或85℃
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相对湿度：常用85%RH或95%RH
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老化时间：按标准正文或产品规范确定，常用时间节点包括24h、48h、72h、96h、168h、336h、672h、1000h等
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吸湿饱和判定：当试样连续两次称量质量变化率小于0.05%时，可认为达到吸湿饱和状态
4. 称量设备要求
称量设备（分析天平）精度须满足标准要求，通常要求0.1 mg或0.01 mg。称量前须将试样从湿热环境中取出，用滤纸轻轻吸去表面水分，在标准环境条件下放置规定时间后再行称量。
5. 试验步骤
（1）老化前准备：将经状态调节的试样编号、称量初始质量（精度0.1 mg），测定初始力学性能和外观，记录初始数据。
（2）湿热老化处理：将试样置于恒温恒湿试验箱中，按规定的温度和湿度条件进行老化。试样之间不得相互接触，试样与箱壁之间保持一定距离，确保空气流通。
（3）定期取样：按规定的老化时间节点（如24h、48h、96h等）取出试样。每次取出的试样数量须满足后续性能测试的要求（每组不少于5个）。
（4）表面处理与称量：取出试样后，用滤纸吸去表面水分，在标准环境条件下放置30 min后进行称量，记录质量，计算吸湿率。
（5）力学性能测定：称量完成后，按相应的测试方法标准（GB/T 1447、GB/T 1448、GB/T 1449等）测定老化后试样的力学性能。
（6）外观检查：记录老化后试样的外观变化，包括表面颜色变化、光泽度变化、裂纹、起泡、分层、纤维裸露等。
6. 吸湿曲线绘制
根据各时间节点的质量数据，绘制吸湿曲线（吸湿率-时间曲线），判断材料的吸湿行为和饱和吸湿时间。
7. 环境条件控制
湿热老化过程中，须连续监控试验箱的温度和湿度，确保在整个老化周期内温度偏差不超过±2℃，湿度偏差不超过±3%RH。
8. 记录信息
报告须记载：恒温恒湿试验箱型号与控制精度（℃、%RH）、称量设备型号与精度（mg）、老化温度（℃）及偏差、老化湿度（%RH）及偏差、各老化时间节点、取样数量。
广化测评（广州合成材料研究院有限公司）
