國產(chǎn)高強高模聚乙烯醇纖維的表面改性及其復(fù)合材料的界面調(diào)控.pdf

1、本文從提高水泥基復(fù)合材料的韌性出發(fā)，并考慮到環(huán)保和節(jié)約能源的問題，采用大摻量的粉煤灰（質(zhì)量比60％）來替代水泥的用量，并采用低摻量的PVA纖維（體積比≤2％）制備PVA纖維增韌水泥基復(fù)合材料。研究了PVA纖維表面上漿和潤滑處理對纖維力學(xué)性能（浸潤性、力學(xué)性能、表面特征）和水泥基復(fù)合材料抗壓、抗彎力學(xué)性能的影響，并通過單纖維抽拔、斷面觀察等手段，研究了表面處理前后PVA纖維和水泥基體之間的界面粘結(jié)和纖維在水泥中的分散情況。
　　通過

2、實驗分析，得到如下結(jié)論:
　　1) SEM照片顯示，分別經(jīng)過不同含量上漿劑和潤滑劑處理的PVA纖維表面，沒有了豎狀溝壑，表面附著了一層膜。
　　2) PVA纖維經(jīng)過上漿劑含量(100g/L)處理后，PVA纖維上漿率、纖維接觸角、纖維抗拉強度分別為1.9％，84.1°，1700.8MPa，大大降低了PVA纖維的親水性。PVA纖維經(jīng)過潤滑劑含量(100g/L)處理后，PVA纖維增重率、纖維接觸角、纖維抗拉強度分別為1.5％，68

3、.5°，1696.3MPa，在一定程度上降低了纖維的親水性。經(jīng)過上漿和潤滑處理后，PVA纖維的強度下降2％，模量下降14％，斷裂伸長率增加20％。
　　3) PVA纖維增韌水泥試樣的抗壓試驗表明，可知PVA纖維表面分別經(jīng)過上漿劑和潤滑劑的處理，隨著上漿劑和潤滑劑含量的不斷提高，其纖維增強水泥試樣的抗壓強度有一定的下降。PVA纖維分別經(jīng)過含量(100g/L)上漿劑和含量(100g/L)的潤滑劑處理時，其纖維增強水泥的抗壓強度，仍可以

4、達到20MPa左右，保持了一定的抗壓強度。
　　4) PVA纖維增韌水泥的三點彎曲試驗表明，可知PVA纖維表面分別經(jīng)過上漿劑和潤滑劑處理，隨著上漿劑和潤滑劑含量的不斷提高，其纖維增韌水泥試樣的抗折強度總體呈下降的趨勢。PVA纖維表面分別經(jīng)過上漿劑含量(100g/L)和潤滑劑含量(100g/L)時，在保持一定的抗折強度的同時，其纖維增強水泥的斷裂韌性最好。結(jié)合PVA纖維增強水泥試樣的裂紋擴展特征，可知隨著上漿劑和潤滑劑含量的提高，P

5、VA纖維增強水泥試塊裂縫從一條增加了三條以上，其中分別經(jīng)過上漿劑含量(100g/L)和潤滑劑含量(100g/L)處理的PVA纖維增強水泥試樣，它們分別出現(xiàn)了許多微小的裂紋，更加說明了經(jīng)過上漿劑含量(100g/L)和潤滑劑含量(100g/L)處理的PVA纖維水泥基試樣，其韌性得到了明顯的改善。
　　5)通過PVA單根纖維抽拔測試，隨著上漿劑和潤滑劑含量的不斷提高，其纖維增韌水泥試樣界面強度、脫粘能量、滑移硬化系數(shù)，總體呈現(xiàn)下降的趨勢

6、?？芍狿VA纖維經(jīng)過上漿劑含量(100g/L)處理時，其纖維與水泥之間的粘結(jié)對提高其纖維增韌效果最好，其纖維界面強度1.7MPa，脫粘能量為1.8J/m2，滑移硬化系數(shù)為0.5。與此同時，PVA纖維經(jīng)過潤滑劑含量（100g/L）處理時，其纖維水泥之間的粘結(jié)對提高PVA纖維增韌效果也最好，其纖維界面強度1.8MPa，脫粘能量為1.9J/m2，滑移硬化系數(shù)為0.4。結(jié)合PVA纖維增強水泥的斷裂形貌，可知PVA纖維在分別經(jīng)過上漿劑含量(100