亞麻非織造織物增強(qiáng)復(fù)合材料的研究.pdf

1、該課題主要研究以亞麻纖維針刺非織造物為增強(qiáng)體的復(fù)合材料板材的制備、測(cè)試并分析其力學(xué)性能.文中首先介紹和分析了亞麻纖維的特性并對(duì)長(zhǎng)細(xì)度等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試.作為增強(qiáng)體最基本的單元,亞麻纖維的性能對(duì)最終產(chǎn)品——復(fù)合材料板材的力學(xué)性能有著很大的影響,纖維的承載能力決定著板材承載能力的大小.其次,該課題采用針刺工藝制備不同鋪網(wǎng)方式(平行鋪網(wǎng)和交叉鋪網(wǎng))、不同針刺密度(針刺1次~7次)的亞麻針刺非織造物10余種,作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體.在與樹脂復(fù)合前,

2、對(duì)針刺非織造物進(jìn)行了各種基本參數(shù)的測(cè)定,包括非織造物的厚度、定量、拉伸性能等.最后,對(duì)于制得的針刺非織造物,采用真空輔助樹脂傳遞模塑法(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding,VARTM)與不飽和聚酯樹脂復(fù)合成板材,并與采用模壓法制備的相同亞麻纖維針刺非織造物增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料板材進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)與分析.復(fù)合過程進(jìn)行得好壞,關(guān)鍵取決于樹脂對(duì)纖維的滲透以及兩者之間的結(jié)合情況.一般來說纖維與樹脂通過化

3、學(xué)反應(yīng)形成穩(wěn)固基團(tuán)時(shí)最為理想.這就要考慮樹脂與纖維的界面相容性、樹脂的流動(dòng)性以及固化條件和時(shí)間等諸多因素.通過多次試驗(yàn),找到了最佳實(shí)驗(yàn)方法,制備出了較為理想的板材.通過對(duì)上述復(fù)合材料板材進(jìn)行拉伸、彎曲性能測(cè)試,比較了各種針刺工藝在不同鋪網(wǎng)方向的力學(xué)性能.從中可以發(fā)現(xiàn),亞麻纖維針刺非織造物的力學(xué)行為在復(fù)合材料板材力學(xué)性能中起著主要作用.平行鋪網(wǎng)的纖維氈在受到與鍘網(wǎng)方向相同的拉伸載荷時(shí),大多數(shù)纖維能夠有效地分擔(dān)載荷.因此平行鋪網(wǎng)亞麻針刺非織

4、造物復(fù)合材料的縱向拉伸性能最優(yōu).為了比較在其它條件相同時(shí),不同纖維處理即經(jīng)過堿處理的漂白纖維與未處理的原纖維、不同樹脂即環(huán)氧樹脂與不飽和聚酯樹脂對(duì)于最終復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,制作了原麻/不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料板材、漂白麻/不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料板材、漂白麻/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料板材.通過力學(xué)性能的測(cè)試以及SEM圖像分析得知漂白麻增強(qiáng)不飽和聚酯以及漂白麻增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能較優(yōu).這說明樹脂和纖維之間的界面結(jié)合是影響板材力學(xué)性能的另