海洋国家实验室携美国顶尖科研机构建实验室研究气候

  为应对全球气候变化,海洋国家实验室将携手美国国家大气研究中心、美国德州农工大学,发挥各方优势,共同推进“国际高分辨率地球系统预测实验室(International Laboratory for High-Resolution Earth System Prediction, 简称iHESP)”建设,聚焦研发新一代高分辨率多尺度地球系统预测模拟框架,在全球及区域尺度上提供可靠数据。
  这是我国首次与全球顶尖的地球科学研究机构建立实验室,是海洋国家实验室重要的国外分支机构之一,在美国、青岛两地建设,该研究中心是国际海洋科研力量优势互补、强强联合、实现共赢的典范,将成为全人类共同应对气候变化的高端科技创新平台。
  建成后,该研究中心将面向单个国家无法独立解决的、人类共同面临的全球气候变化问题,深入开展研究,集聚更多优质智力,积极促进高分辨率海洋及地球系统模型开发、促进高分辨率海洋及地球系统模拟和预测、增强对地球系统内部多尺度相互作用的科学认识。加强与未来地球(Future Earth)、地球生物圈(IGBP)、世界气候研究计划(WPRC)等合作,实现优势互补,实施优良创新,获取优质成果,为科学应对和减缓全球变化贡献我们的智慧和治理方案,成为世界地球系统模拟预测研究的中心。
  按照“开放、流动、协作、共享”的原则,海洋国家实验室将携手德国、俄罗斯、美国等国家合作建立五个国际海外联合研究中心,逾百个开放工作室,构建全球协同创新网络,打造国际一流的综合性海洋研究中心。
  肩负着海洋强国的国家使命,承担国家重大战略课题研究。海洋国家实验室按照开放、合作、共享的原则,用重大科研任务来汇聚创新力量,积极组织协同创新。短短一年多的时间,从“仰视”到“平视”,从“跟跑”到“领跑”,我国的海洋科技地位已经发生了改变,正在向世界展示海洋科研引领的力量。
  玻璃纤维增强树脂基复合材料是指以玻璃纤维为增强材料,与树脂基体通过适当的增强技术和成型工艺制备而成的复合材料,其具有优越的力学性能;纤维增强复合材料具有轻质高强、耐酸碱腐蚀以及可设计性强等优点,已广泛应用于航空航天、土木工程、风机叶片等领域。
  玻璃纤维增强树脂基复合材料构件在工程服役中不可避免地会受到光、温度、氧和降雨等老化以及介质的腐蚀作用,这会导致复合材料宏观力学性能的退化;紫外线对树脂材料的老化作用是一个逐步深入的过程,并沿着材料的厚度方向进行。在紫外线照射下,树脂基体结构上的不均一性导致光化学反应局部集中进行,造成超分子结构和取向的变化,从而进一步加剧材料的不均一性,最终导致复合材料中纤维同树脂间结合能力的下降。
  紫外辐射对层合板复合材料的影响分析研究表明,层合板呈现非脆性断裂失效形态,紫外线无法穿透层合板,且拉伸强度随辐照周期增加而降低,碳纤维/环氧树脂复合材料完成紫外光老化试验,对各种辐照周期下的样品进行动态热机械测试,研究表明,紫外辐射导致复合材料的玻璃态转变温度提高,老化初期增长率较高,在中后期变化较为平缓。光老化后玻纤/尼龙复合材料进行了傅里叶红外光谱检测,结果表明,光加速老化试验中树脂基体的自由基产生光氧化效应,导致分子长链的断裂,造成了材料表面的粉化和纤维的剥离等老化现象。
  目前针对紫外线老化的研究尚不够系统,纤维增强复合材料的光老化机理尚不明确,没有考虑光、温度、降水多种因素的综合作用,且试验基体材料多为不饱和聚酯树脂。为此,本文将采用紫外加速老化试验,且综合考虑光、温度、降水多种因素的综合作用,对玻纤/环氧乙烯基酯树脂进行紫外老化试验,分析不同时间紫外老化前后试样拉伸强度、拉伸弹性模量和弯曲强度、弯曲弹性模量以及巴氏硬度演变规律、质量以及表观形态的变化。