极地海洋环境下复合材料的失效机制研究进展

薛敏，夏晨曦，权红英

摘要：在极地海洋环境中，材料会受到碎冰、冰层的磨损冲击及海水的腐蚀作用，低温潮湿环境会恶化材料力学性能，强紫外线会加速材料层合板树脂基体老化，这些都将导致材料性能降低进而发生失效。本文介绍开发极地航道所面临的问题，分别阐述极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动等环境条件对纤维增强复合材料的影响；结合极地海洋环境服役的复合材料发展趋势，对未来该服役材料的失效研究工作进行展望。分析认为：目前的研究报道主要集中在极寒温度、紫外线照射、极地海水、海冰运动 4方面环境条件下的复合材料老化机制，但系统性不足，缺乏针对极地海洋环境特点的多因素耦合模拟加速老化试验的设计，且极寒环境下对复合材料损伤的定量分析不足。进一步探寻极地海洋环境下复合材料的失效机制，对避免极地航行的安全隐患和经济损失有着重要意义。

关键词：极地海洋；复合材料；损伤；失效机制