精细化黄麻纤维毡增强PLA复合材料的制备及其力学性能

通过模压成型工艺制得了精细化黄麻纤维毡增强聚乳酸（PLA）的复合材料。对成型工艺参数进行了初步的探索，并对材料的力学性能、拉伸断口进行了测试与分析。研究结果表明，在压强12MPa、模压时间25min、模压温度155℃时，纤维体积分数为40％复合材料的综合力学性能最好。断口分析发现，黄麻毡内纤维与PLA基体的界面粘结性并不好，在后续的研究中，需要对纤维做表面处理。     

黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论预测与测试

采用碳纤维单向铺层于黄麻纤维针刺毡中,并制作相同纤维体积含量的黄麻纤维针刺毡,通过真空辅助树脂传递法分别制备了黄麻/碳混杂针刺毡、黄麻针刺毡、单向碳纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料,建立了黄麻/碳单向混杂增强复合材料拉伸与弯曲的数学模型,进行理论与实测值的比较,并分析了复合材料的力学性能。结果表明:黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论值与实测值存在一定的吻合性,在实际工程应用中可通过预测来制定混杂纤维针刺毡中黄麻纤维与碳纤维的混用比;单向碳纤维的加入有效地提高了复合材料的拉伸性能,复合材料的拉伸强度和拉伸模量比未加入碳纤维之前分别提高了107.20%和30.99%,但复合材料的弯曲模式没有太大的改变。     

黄麻纤维毡的表面处理及其增强复合材料的力学性能

用3种不同的化学处理剂,碱、KMnO4和A-151硅烷偶联剂分别对黄麻纤维针刺毡表面进行处理,采用真空辅助树脂传递模塑法制备黄麻纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料。借助动态接触角分析了黄麻纤维的表面能变化,并通过SEM观察了纤维表面和复合材料的拉伸断裂面。研究结果表明:经表面处理后,黄麻纤维表面能有所降低,纤维表面的微观结构发生变化,纤维与树脂的界面相容性得到改善,综合力学性能提高。经A-151硅烷偶联剂处理后,复合材料的力学性能提高最为显著,拉伸强度和弯曲强度分别提高了51.38%和77.46%。     

可降解黄麻/PBS复合材料的结构与力学性能

为解决当前环境污染和可持续发展问题,采用模压成型工艺制备可降解黄麻/PBS复合材料,通过拉伸、弯曲性能测试、红外分析和SEM观察,探讨纤维含量和碱处理对材料性能的影响。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在纤维含量为10%时达到最大值,比纯PBS提高了30.1%;拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均随纤维含量的增大而提高,在纤维含量为30%时分别比纯PBS提高了24.2%、185.5%和107.7%。碱处理后黄麻纤维表面杂质被去除,表面部分刻蚀变粗糙,复合材料的综合力学性能得到提高,其中弯曲模量提高显著,比未处理的黄麻复合材料提高了58%。     

废弃黄麻/聚氨酯复合材料的制备及力学性能研究

采用共混塑炼热压法制备了以废弃黄麻为增强材料、以聚氨酯(TPU)为基体的复合材料。以拉伸强度、弯曲强度和冲击强度为检测指标,通过正交实验、极差分析及方差分析,优化出共混塑炼热压法成型工艺条件,即黄麻质量分数为50%、热压温度180℃、热压时间10min。在最优工艺条件下,制得的废弃黄麻/TPU复合材料拉伸强度33.58MPa、弯曲强度45.72MPa、冲击强度7.83kJ/cm2,以期为废旧黄麻、TPU的回收利用新方法提供参考。     

黄麻纤维PLA复合材料性能的研究

文章采用溶解共混热压法制备了黄麻纤维PLA复合材料,研究了黄麻纤维不同长度、含量以及不同的预处理方法对复合材料力学性能的影响.     

人工神经网络在纤维增强复合材料力学性能研究中的应用

介绍了人工神经网络的基本工作原理和常用的几种模型,讨论了将人工神经网络用于纤维增强复合材料力学性能研究的一般方法。     

黄麻纤维增强水泥复合材料的抗压与抗裂性能

研究了黄麻纤维掺量与纤维长度对混凝土抗压性能和砂浆抗裂性能的影响,并对试验结果进行了分析.试验结果表明,黄麻纤维能够有效地增强混凝土的抗压性能,最佳掺量为0.9 kg/m3,而且纤维长度不能过长,以便最大程度地发挥纤维的增强作用;黄麻纤维对砂浆具有良好的抗裂作用,最佳掺量为0.9 kg/m3.     

PLA/黄麻复合层压材料的降解性能分析

为分析PLA/黄麻复合层压材料的可降解性能,通过考察该复合材料在不同pH值时PBS缓冲溶液降解过程中的吸水率、质量损失率和拉伸强度变化,研究其随降解时间变化的降解特性。结果表明:复合材料的吸水率、质量损失率与PBS缓冲溶液pH值、降解时间有一定的依存性,在弱碱性、弱酸性和中性等介质中表现出不同的降解速率,随着降解时间的增加其吸水率、质量损失率增大,拉伸强度降低;经80 d降解,复合材料的拉伸强度明显降低,在碱性、酸性和中性环境中其拉伸强度分别下降80%、75%和60%,具有良好的降解性能。     

单向不连续碳纤维增强复合材料有限元分析

采用有限元法建立了有关的单胞模型和相关的边界条件。着重研究了复合材料的结构参数与单向不连续碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）复合材料的细观弹塑性应力应变的关系，分析了纤维重叠比、纤维端部的不连续性对复合材料中纤维与纤维、纤维与周围基体相互作用以及应力场变化的影响。此外利用体积平均法预测了在外载荷作用下不同结构参数的单向不连续碳纤维增强复合材料的弹塑性应力-应变关系。     

A Comparative Study of the Mechanical Properties of Jute Fiber and Yarn Reinforced Concrete Composites

ABSTRACT

A relatively better performance of jute fiber and yarn reinforced concrete composites can open up a wide access to application of natural resources in concrete strengthening. In order to achieve this goal, an experimental investigation on the flexural, compressive and tensile strengths of Jute Fiber Reinforced Concrete Composites (JFRCC) and Jute Yarn Reinforced Concrete Composites (JYRCC) has been conducted. To draw a specific conclusion, the mix ratios of 1:1.5:3 and 1:2:4 (by volume) of concrete have been maintained with incorporation of jute fiber and yarn in concrete mortar having different cut lengths with distinct volumetric ratios. Finally, a comparison of the JFRCC and JYRCC strength increments with respect to the plain concrete has been investigated. A significant increment of compressive, flexural and tensile strength was observed only for a short cut length having a low volumetric ratio, where JYRCC increment value was always found progressive. A far more regular arrangement and adequate mixture of JYRCC was also visualized compare to JFRCC in concrete mortar. All the principal increment values were found only in case of JYRCC with a mix ratio of 1:1.5:3. So, it can be concluded that the presence of jute yarn and more cement content can strengthen the concrete to a great extent.     

黄麻纤维混纺纱交织物力学性能分析

探讨棉与黄麻棉混纺纱交织物的拉伸性能、顶破强力、耐磨性能,并与棉与亚麻棉混纺纱交织物进行对比。选取了1种亚麻棉混纺纱、5种不同混纺比的黄麻棉混纺纱与棉纱交织成6种试样,测试、分析、对比了其纬向断裂强力、纬向断裂伸长率、顶破强力、织物失重率。结果表明,同混纺比的黄麻棉混纺交织物与亚麻棉混纺交织物相比,其拉伸强力和顶破强力小,但其耐磨性能却较好;黄麻纤维含量的增加使交织物的拉伸强力和顶破强力下降。     

纳米级聚乙烯醇纤维毡的性能研究

着重研究了利用静电纺丝方法制备的聚乙烯醇纳米纤维毡（以下简称静电纺PVA纳米纤维毡）的透气性及其吸水性能。研究表明,由于静电纺PVA纤维毡结构紧密,其透气性能差,且不同的纺丝条件制备的静电纺PVA纤维毡的透气性也是不同的;静电纺PVA纤维毡和PVA烘干膜相比具有更好的吸水性能。     

表面改性对黄麻纤维性能的影响

采用三种不同的化学处理剂,碱、KMnO4和硅烷偶联剂A-151分别对预处理黄麻纤维进行表面改性,测试了它们的基本性能,借助动态接触角分析了黄麻纤维的表面能变化,并通过SEM观察了不同处理后的纤维表面。研究结果表明：经过碱处理和A-151处理后黄麻纤维的回潮率和细度都明显降低;碱处理后,纤维的拉伸强度提高14．64％：黄麻纤维经过不同的表面处理后,纤维的表面能相应降低,微观结构发生改变。     

预处理助剂对黄麻纤维性能的影响

文章研究了预处理助剂对黄麻纤维性能的影响。对黄麻纤维进行三种预处理：复配助剂处理、碱处理、水处理。分别测定了不同工艺条件下黄麻纤维的膨化率、断裂伸长率、断裂强力的变化。实验结果表明,经过复配助剂预处理的黄麻工艺纤维的膨化率显著提高,断裂强力适中,断裂伸长率显著提高。     

竹纤维/PHBV复合材料的力学性能研究

用非织造布技术制作了竹纤维 /PHBV针刺毡 ,热压处理后制成竹纤维 /PHBV复合材料。结合生产实践 ,从纤维性能及加工工艺参数等方面进行分析和研究 ,探讨了提高竹纤维 /PHBV复合材料力学性能的有效措施。     

黄麻漂白工艺探索

文章采用碱氧法对精细化黄麻的漂白工艺进行研究,初步探讨了碱性条件下双氧水漂白的原理,以及其它助剂在漂白过程中的作用。同时采用正交试验方案将影响黄麻漂白效果较大的三个因素：双氧水浓度、处理时间和温度进行优化,分析各因素在漂白过程中的作用。最后通过试验得出最佳漂白方案为：H2O2浓度为10g／L,处理时间为15min,处理温度为80℃,并需添加助剂。     

Effect of Curing Temperature on Mechanical Properties of Natural Fiber Reinforced Polymer Composites

Nowadays, growing environmental concerns have led many researchers to work in the area of natural fiber reinforced polymer composites. In this work, jute fiber has been used as reinforcement and epoxy as matrix material to develop partially biodegradable green composite with the help of hand layup followed by compression molding technique. The effect of curing temperature ranging from 80°C to 130°C on different samples was investigated for various mechanical properties. Results obtained from the various tests indicate that with increase in curing temperature, impact strength decreases, but tensile and flexural strength increases and decreases thereafter attaining the maximum value at 100°C between aforementioned temperature range. The trend obtained for mechanical properties is further justified through the study of morphology with scanning electron microscopy, and optimum curing temperature has been suggested.     

短炭纤维增强酚醛树脂基石墨复合材料力学性能

以短炭纤维（Cf）为增强相,超细石墨（Gr）为填充组分,热固性酚醛树脂（PF）为基体,采用热模压法制备Cf—PF／Gr复合材料。使用万能材料试验机测定材料弯曲强度,利用扫描电子显微镜观察其断口形貌。研究了树脂、炭纤维含量及纤维空气氧化处理对Cf-PF／Gr复合材料力学性能的影响。研究结果表明：随着PF含量减少,复合材料弯曲强度降低,当PF含量小于20％时,材料力学性能明显变差;Cf含量增加,材料弯曲强度呈先增大后减少趋势,当纤维质量分数为4％时,材料弯曲强度达到极大值57MPa;炭纤维空气氧化处理能够明显改善纤维与基体的界面状态,提高复合材料弯曲强度。     

PBO纤维纸基复合材料的热老化及高温力学性能研究

本研究采用湿法成形技术制备了聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纸,将其浸渍聚酰亚胺（PI）树脂后,得到PBO纤维纸基复合材料（PBO/PI),随后对PBO/PI进行300℃的老化,并在300℃下测试了其拉伸性能。将PBO/PI与模拟蜂窝格壁的间位芳纶浸渍纸（PMIA/PI）进行对比,分析了老化和高温对PBO/PI和PMIA/PI力学性能的影响。结果表明,在300℃的高温老化下,由于材料微裂纹的产生及扩展,二者拉伸强度均呈下降趋势,但老化前后PBO/PI的强度均比PMIA/PI更强。动态力学性能显示,老化前后PBO/PI的储能模量大于PMIA/PI的储能模量,说明PBO/PI的刚性比PMIA/PI大,在高温下仍不易发生变形。在300℃的高温拉伸测试下,PBO/PI的拉伸强度和保持率均比PMIA/PI要高。PBO/PI在常温及300℃高温下的力学性能均优于PMIA/PI,PBO纤维制备的复合材料可用于需要高的抗变形和热稳定性的承重结构和蜂窝部件中。