鎂合金絲編織結(jié)構(gòu)增強聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚乳酸的韌性差，降解產(chǎn)物呈酸性，缺乏骨結(jié)合力;鎂合金強度高，但降解速率過快，研制各種鎂合金與聚乳酸的復(fù)合材料是解決這些問題的有效途徑。本文對鎂合金絲進行二維編織，利用熱壓成型工藝制備出了鎂合金絲編織結(jié)構(gòu)增強聚乳酸復(fù)合材料，獲得了最佳成型工藝參數(shù)，研究了編織角和鎂合金絲體積分數(shù)對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，分析了鎂合金絲表面微弧氧化處理對復(fù)合材料拉伸強度和剪切強度的影響，并對復(fù)合材料在模擬體液中的降解性能進行探索，結(jié)果如下:
　　對比研

2、究了兩種不同鎂合金絲編織結(jié)構(gòu)增強聚乳酸復(fù)合材料的制備過程，確定了鎂合金絲編織增強結(jié)構(gòu)為二維二軸，且結(jié)構(gòu)形式為1×1;在系統(tǒng)研究了熱壓工藝參數(shù)對復(fù)合材料彎曲強度影響的基礎(chǔ)上，獲得了復(fù)合材料的最佳成型工藝，即熱壓溫度165℃、熱壓壓力2.6MPa和保壓時間20min。
　　編織角和鎂合金絲體積分數(shù)對復(fù)合材料的力學(xué)性能有顯著影響。編織角保持30°不變時，增大鎂合金絲體積分數(shù)(0-12％)，復(fù)合材料的拉伸強度、彎曲強度、橫向剪切強度和沖擊

3、韌性增大，鎂合金絲體積分數(shù)為12％時，分別是純聚乳酸的1.6、1.8、1.6和2.8倍;鎂合金絲體積分數(shù)保持10％不變時，增大編織角(15°-60°)，復(fù)合材料的拉伸強度和彎曲強度減小，而橫向剪切強度和沖擊功呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，并在45°時達到最大值，分別為75.6MPa和0.23J;通過與鎂合金絲定向增強聚乳酸復(fù)合材料對比研究，發(fā)現(xiàn)采用鎂合金絲編織結(jié)構(gòu)強化有利于改善復(fù)合材料縱向剪切性能。鎂合金絲微弧氧化處理可改善復(fù)合材料中兩組元的

4、界面結(jié)合性能，充分發(fā)揮鎂合金絲的強化作用，編織角30°、鎂合金絲體積分數(shù)12％的復(fù)合材料拉伸強度達到80.4MPa，比鎂合金未微弧氧化的高13.7MPa;
　　模擬體液浸泡4周過程中，純聚乳酸的浸泡液pH值保持下降趨勢，而復(fù)合材料浸泡液pH值先下降，1周左右會有所上升，并在4周時基本保持穩(wěn)定。編織角30°、鎂合金絲體積分數(shù)7％的復(fù)合材料和純聚乳酸降解8周后的剩余彎曲強度分別為56MPa和31MPa，復(fù)合材料彎曲強度降低幅度小。復(fù)合