木质纤维复合材料性能研究

利用植物制造塑料,尤其是工程塑料已越来越引起人们的重视。植物是一种天然高分子材料,它们主要由纤维素、木质素和半纤维素构成。由于纤维素是高度结晶的纤维,木质素是一种高度交联的体型结构高分子化合物。因此,植物不具备可塑性。怎样将植物直接转变成具有可塑性的塑料成为世界上许多国家在这一领域的研究热点。     

不同增韧剂对稻壳粉/PLA复合材料的性能影响

以稻壳粉与聚乳酸(PLA)为原料,分别添加不同含量的白炭黑和纳米碳酸钙作为增韧剂,通过模压成型的方法制备木塑复合材料;通过电子万能试验机等设备测试了其力学性能、吸水性能,研究了增韧剂种类及其含量对PLA复合材料的影响。结果表明,相较于白炭黑,CaCO3是比较好的增韧剂,能有效地提高材料的拉伸、弯曲和冲击强度并降低吸水率。且当CaCO3含量为9%时,材料的各项性能最佳。     

碱处理剑麻纤维/聚丙烯复合材料的性能研究

选用氢氧化钠溶液对剑麻纤维(SF)进行表面改性,采用注塑成型的方法制备SF/聚丙烯(PP)复合材料,借助扫描电镜(SEM)观察碱处理效果及剑麻纤维在聚丙烯基体中的分散性,通过力学性能和摩擦磨损性能测试研究不同含量SF对复合材料性能的影响。结果表明:氢氧化钠质量分数为10%时可获得最佳的纤维处理效果,但仅用碱处理未在纤维与基体之间形成有效的化学结合。随着SF含量的增加,复合材料的拉伸强度和弹性模量增加,摩擦因数和磨损率下降,SF质量分数为20%时拉伸强度和弹性模量达到最大值,SF质量分数为10%时摩擦因数和磨损率达到最小值。     

聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究

采用密炼机熔融共混后模压成型方法,制备玄武岩纤维(basalt fiber,BF)增强聚乳酸(PLA)复合材料。通过力学测试,研究了玄武岩纤维含量、辐照剂量对复合材料力学性能的影响。试验结果表明:随着纤维含量增加,复合材料比纯PLA树脂更能抵抗变形,这表现在复合体系弹性模量随玄武岩纤维含量的增加而提高。     

高性能纤维水泥复合材料抗弯性能测试研究

本文对不同钢纤维含量的水泥基复合材料进行抗弯试验，测试了其力学特性。对试验数据进行分析，并拟合试件的最大承载力与钢纤维含量（P－V）相互关系的曲线函数。同时得出试件抗弯强度、弹性模量与钢纤维含量之间的比例关系。与普通混凝土进行了比较分析，其强度、韧性、延性都有明显的提高。     

黄麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

采用机械共混制备黄麻纤维/聚丙烯复合材料颗粒,注射成型为测试试样,分析了抗冲改性剂与相容剂含量对材料力学性能的作用.结果表明:随着相容剂的增加,冲击、弯曲和拉伸特性呈现不同的变化.     

不锈钢纤维/191UPR复合材料力学性能研究

复合材料具有其独特的性能优势。利用304不锈钢纤维和191不饱和聚酯树脂(UPR)进行真空无压浸渗并加热固化制成不同纤维含量的复合材料,分别测试其单向拉伸、压缩和冲击力学性能并分析破坏机制。实验表明,复合材料力学性能总体上随不锈钢纤维体积含量上升而增强,而随着骨架结构趋于饱和抗拉强度上升有其极限。单向拉伸曲线并没有明显的屈服阶段,但是准静态压缩曲线屈服阶段明显。失效是多种机制共同作用的结果,破坏断面在宏观上表现为脆断模式,但其SEM显示在微观层面上表现为韧性断裂。不锈钢纤维骨架结构韧性强,能够有效阻止裂纹在材料中的传播而起到增强作用。     

行星挤出机应用于木塑复合材料的实验研究

文首先概述了木塑复合材料的主要成分、优良特性和使用原因。接着系统地介绍了木塑复合材料的应用领域及行星挤出机在木塑复合材料生产的发展，其中成型装备中主要介绍了专用单螺杆和双螺杆加工设备及行星挤出机在该领域的优势，并对行星挤出机在木塑复合材料的发展领域进行了展望，试验部分是对行星挤出机外套的传热关系进行了分析。     

纤维增强复合材料疲劳性能研究进展

纤维增强复合材料因其高的比强度和比刚度在航空航天、轨道交通、新能源汽车等国家重大工程领域有广阔的应用前景,但其非均质特性导致疲劳失效机理复杂,这对传统强度设计理论提出了新的挑战。目前对纤维增强复合材料疲劳性能的研究主要以试验为主,无损检测技术的发展使得试验研究方法由非原位试验向原位试验转变,以更深入地揭示其疲劳损伤机理。在疲劳理论模型研究方面,分析对比了传统寿命模型、唯象表征模型、渐进损伤模型各自的优缺点,旨在为进一步完善理论模型提供参考。由于试验分散性较大,加上理论模型构建和求解的过程中,不可避免地需要对复杂计算进行大量简化,这极大地限制了模型的准确度及应用范围。机器学习对复杂非线性问题的预测有非常高的准确度,且不涉及复杂的求解过程,为复合材料疲劳性能的表征提供了新的思路。     

高性能纤维水泥基复合材料抗弯性能测试研究

本文对不同钢纤维含量的水泥基复合材料进行抗弯试验,测试了其力学特性.对试验数据进行分析,并拟合出试件的最大承载力与钢纤维含量(P-V)相互关系的曲线函数.同时得出试件抗弯强度、弹性模量与钢纤维含量之间的比例关系.与普通混凝土进行了比较分析,其强度、韧性、延性都有明显的提高.     

高性能纤维水泥基复合材料抗弯性能测试研究

本文对不同钢纤维含量的水泥基复合材料进行抗弯试验,测试了其力学特性.对试验数据进行分析,并拟合出试件的最大承载力与钢纤维含量(P-V)相互关系的曲线函数.同时得出试件抗弯强度、弹性模量与钢纤维含量之间的比例关系.与普通混凝土进行了比较分析,其强度、韧性、延性都有明显的提高.     

木塑复合材料老化影响因子研究进展

木塑复合材料(WPC)在实际应用中最明显的缺点就是WPC易老化,这在很大程度上限制了其应用领域。综述了国内外WPC的老化机理,分析了植物填料、塑料基体、水等影响因子对WPC老化机理影响的一般规律,总结了防老化研究的主要成果,并就研究中存在的主要问题提出了建议。     

全球木塑复合材料市场发展强劲

随着人们环保意识的加强,要求保护森林资源,减少利用新木材的呼声日趋高涨,回收利用成本低的废旧木材和塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题,促进和推动了对木塑复合材料(WPC)的研究和开发工作,并取得了实质性进展,其应用也早加速发展态势。 众所周知,废木材和农业纤维以前都只能焚烧处理,产生的二氧化碳对地球有温室效应,因此木材加工厂在努力寻找把其转化为高附加值新产品的方法。同时,塑料回收再利用也是塑料工业技术重点开发的方向,塑料能否回收     

炭黑/双马来酰亚胺复合材料的性能研究

采用浇铸成型法制备了炭黑填充双马来酰亚胺(BM I-BA)复合材料,研究了炭黑的填充量对复合材料力学性能和摩擦学性能的影响。在M-200型磨损机上测试该复合材料的摩擦学性能,利用扫描电镜(SEM)观察了摩擦副的表面形貌。结果表明:炭黑能够有效提高复合材料的力学性能和摩擦学性能。当炭黑的添加量为4.0wt%时,复合材料的综合力学性能最好;当炭黑的的添加量为6.0wt%时,复合材料的耐磨性能最好。SEM显示复合材料主要是粘着磨损,能在对磨环上形成薄而连续均匀的转移膜,而BM-BA树脂主要发生的是疲劳磨损,并伴有塑性变形。     

玄武岩/黄麻/聚乙烯复合材料性能的研究

采用熔融共混的方法制备了玄武岩(BF)/黄麻(JF)/聚乙烯(PE)复合材料,通过力学性能和扫描电镜(SEM)测试等方法研究了玄武岩纤维和处理方法对黄麻/聚乙烯复合材料性能的影响。     

壳聚糖纤维/磷酸钙骨水泥复合材料人工骨的降解性能

提出添加壳聚糖纤维改善自固化磷酸钙骨水泥的降解性能。根据单一材料均匀降解假设和狗股骨远端松质骨区缺损修复试验研究壳聚糖纤维/骨水泥复合材料人工骨的降解性能。理论分析发现添加的纤维使得人工骨降解量与时间呈现非线性的二次函数关系;纤维质量分数的增减是人工骨降解率的关键影响因素。骨缺损修复试验结果显示人工骨残留材料率与时间形成高阶函数关系,且其试验曲线与骨组织工程理想曲线相似。分析认为,壳聚糖纤维降解速度高于骨水泥造成人工骨在缺损修复的过程中出现多孔结构,进而在促进新生骨组织生长的同时改变了该人工骨的降解规律,结合纤维质量分数的控制,有可能使人工骨的降解速率与骨组织生长相匹配。     

SMA纤维复合材料板簧刚度性能分析

根据SMA本构关系理论、复合材料力学理论和经典材料力学理论,利用SMA的受限回复特性,建立预应变的SMA纤维复合材料板簧分析模型,导出板簧刚度数学式.通过理论分析和数值计算相结合的方法,讨论了温度的改变、SMA纤维含量、铺层方式等参数对结构刚度的影响.研究结果揭示了SMA纤维复合材料板簧刚度调节性能与温度、SMA纤维含量、铺层方式之间的规律.     

CPP/PLLA单向纤维骨内固定复合材料制备和性能

研制出高强度、高模量完全降解吸收性CPP/PLLA单向纤维骨内固定复合材料,并测试了该材料的物理力学性能及降解性能。结果表明:随着纤维体积分数Vf的提高,复合材料力学性能增大,Vf=0.42时,弯曲强度为347 MPa,弯曲模量为22 GPa,抗压强度178 MPa,剪切强度85 MPa,高于人体皮质骨的力学性能;在模拟体液Ringer’s降解介质中降解15周,弯曲强度为154MPa,弯曲模量为6GPa,因此,CPP/PLLA单向纤维复合材料可用作松质骨或部分皮质骨的骨内固定材料。     

碳/玻璃混杂纤维增强环氧树脂复合材料线芯的性能

采用拉挤成型工艺制备了碳/玻璃混杂纤维增强环氧树脂复合材料线芯,并对其密度、力学性能、热膨胀性能、动态力学性能和耐湿热老化性能进行了研究.结果表明:线芯密度仅为1.76 g/cm3,相对直径相同的钢芯外层可缠绕更多铝导线;抗弯强度大于1 600 MPa,抗拉强度大于2 000 MPa;在25～310 ℃内的线膨胀系数为零,可很大程度地降低导线弧垂;玻璃化温度高达171℃,可在140℃下长期使用;线芯的耐湿热老化性能良好,可较好地用于钢芯替换.