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。     

玻纤/涤纶混杂3D整体机织蜂窝结构复合材料的冲击性能

为研究玻纤/涤纶混杂纤维复合材料中涤纶含量对复合材料低速冲击性能的影响,设计了7种混杂纱线,并在改进后的普通织机上织造,同时采用真空辅助成型工艺制成混杂纤维复合材料板材。探讨了多种纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,对混杂纤维增强复合材料冲击后断裂情况及能量吸收性能进行研究。结果表明,混入涤纶后复合材料会产生明显的混杂效应,经预测当涤纶含量约为55.69%时,复合材料能量吸收性能最好,在节省成本的情况下达到了最优。     

玻/涤混杂3D机织复合材料的准静态冲击性能

探讨了多种玻／涤纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,通过改变混杂比设计了4种线型,并对复合材料冲击性能进行测试。研究表明：混入涤纶后复合材料会产生明显的混杂效应,经预测当涤纶体积分数约为74．55％时,复合材料能量吸收性能最好。     

黄麻纤维毡增强复合材料的力学性能研究

文章对黄麻纤维进行表面处理,并制作纯黄麻纤维以及与碳纤维混杂的针刺毡;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树脂复合材料,并测试其力学性能.结果表明:碱处理和双氧水处理后黄麻纤维表面杂质被去除,复合材料的界面性能得到改善,综合力学性能得到提高;黄麻/碳纤维混杂增强复合材料的拉伸性能提高更为显著,拉伸强度和拉伸模量比未处理纤维毡增强复合材料分别增加了146.2%和43.6%,但其弯曲性能却低于其他两种处理后的黄麻增强复合材料.     

混杂纤维增强结构隐身复合材料研究进展

混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料兼具良好的吸波性能和力学性能,因而被应用于隐身的多个领域。本文深入分析了电磁波与隐身材料的相互作用机理,明确了混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料的设计原理,研究了碳纤维取向、纤维混杂比、混杂结构对混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料吸波性能和力学性能的影响,并指出了目前存在的不足,以期为今后该类复合材料的结构设计提供借鉴。     

纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展

探讨纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展。与传统加固方法相对比,分析了纺织纤维增强复合材料加固混凝土的优点;以常用的纺织纤维材料,如芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和混杂纤维为例,分析了其性能特点和应用于加固混凝土结构的优点与不足。对纺织纤维增强复合材料与混凝土结合的界面进行了分析,发现两者之间的界面性能对纺织纤维增强复合材料加固混凝土的黏结效果有重要的影响。认为:混杂纤维复合材料是比较理想的纺织纤维增强体;纺织纤维增强复合材料加固混凝土具有良好的发展前景,国内应加强其加固技术的研究。     

玄武岩/碳纤维混杂三维正交复合材料拉伸性能研究

以玄武岩纤维、碳纤维为原料,设计出5种不同混杂比的三维正交织物,利用真空辅助成型工艺制备了乙烯基酯树脂基混杂复合材料,对其拉伸性能进行了测试,重点分析玄武岩纤维在织物中所占比例对复合材料拉伸性能的影响。结果表明:在纤维总体积分数一定的情况下,随着混杂织物中玄武岩纤维所占比例的增大,复合材料的拉伸强度先增大后减小,拉伸断裂伸长率逐渐增大,弹性模量逐渐减小,经向整体拉伸性能优于纬向。纤维的混杂比及其性质决定了混杂三维机织复合材料的断裂机制,通过调节纤维混杂比可以充分发挥各种纤维的优势和特点,设计出满足不同需求的材料。     

氧化石墨烯改性碳玻混杂纤维增强复合材料的压缩性能

为研究双轴向碳玻混杂复合材料压缩性能,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARTM)制备不同质量分数的纳米氧化石墨烯(GO)改性碳玻混杂纤维复合材料试样,分析不同GO质量分数对碳玻混杂复合材料压缩性能的影响。结果表明：经GO改性后复合材料试样沿0°和90°方向压缩强度分别提高了12.24%和19.64%。以试样压缩性能为目标值,通过非线性拟合并经实验验证,表明最优GO质量分数为0.21%。试样微观断裂形貌图表明,经GO改性后复合材料纤维/基体界面结合面积与强度得到提高,可有效抑制纤维分层及界面脱黏,可见GO改性可以明显提高碳玻混杂纤维复合材料压缩性能。研究结果可为深入分析GO机理,提高混杂纤维复合材料力学性能提供一定的参考。     

PES/CF/PET纤维混杂复合材料的力学性能

选用PES纤维作为基体，碳纤维(CF)作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维作为黏合剂，利用特殊的铺层结构制备出一种低密度、易加工、可回收的复合材料。采用正交试验设计研究了PES纤维质量分数、热压温度、压力和时间对复合材料拉伸性能的影响，并对材料的断裂机制进行了分析。结果表明：PES纤维质量分数是影响复合材料拉伸强度的最主要因素，其次是热压时间，热压温度和压力的影响最小；当PES纤维质量分数为55%、热压温度为270℃、压力为25 MPa、时间为50 min时，PES/CF/PET纤维混杂复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度达到59.526 MPa,拉伸模量达到1.576 GPa,断裂伸长率达到6.950%;复合材料拉伸断裂机制主要表现为纤维的断裂。     

抗菌功能性面料的开发与性能研究

选用改性抗菌涤纶纤维、甲壳素纤维、竹纤维及竹碳纤维等具有抗菌性能的纤维原料制织了织物试样，采用振荡烧瓶法对各织物试样的抗菌性能进行了测试和比较，以探究不同种类抗菌纤维原料、抗菌纤维原料含量等与织物抗菌性能之间的关系。结果表明：试制的4种抗菌面料均具有良好的抗菌效果；织物中抗菌纤维含量对织物的抗菌效果有很大的影响；就每百分纤维含量的抑菌率而言，甲壳素纤维织物的抗菌效果最好。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。     

Effect of Green Gram Husk Nanocellulose on Banana Fiber Composite

Nanocellulose is a significant bio entity in the present-day applications of nanocomposites. In this regard, the present work focuses on fabrication of green gram husk cellulose-based hybrid nanocomposites. In the process of nanocellulose extraction, residues obtained after each stage of treatment are characterized through physical and morphological tests. Later, nanocellulose is reinforced in unsaturated polyester with 1, 3, 5, and 7 wt. % to study the tensile properties. The peak tensile strength is found to be 39 MPa at 5wt% of cellulose nanocomposites. Noting the enhancement in tensile properties of nanocomposites, nanocellulose is reinforced in banana fiber composites and its influence on mechanical properties is studied. Nanocellulose/banana fiber hybrid composites showed enhanced tensile strength, flexural strength, and impact strength.     

竹炭改性涤纶纤维／棉混纺纱线力学性能研究

为了研究竹炭改性涤纶纤维／棉混纺纱中竹炭纤维含量与混纺纱力学性能的变化关系,对不同混纺比混纺纱线在YG061电子单纱强力仪上进行拉伸性能、应力松弛性能测试,并对测试结果进行了分析和比较。结果表明：竹炭改性涤纶纤维／棉混纺纱的断裂强力随着竹炭改性涤纶纤维含量的增加先有逐渐减小的趋势,然后增大。竹炭改性涤纶纤维／棉的混纺比小于临界混纺比时,混纺纱的断裂伸长率变化趋于平直;一旦超过临界混纺比,随着竹炭改性涤纶纤维含量的增加,断裂伸长率迅速增大。在实际应用中,混纺纱最低断裂强度对应的临界混纺比在设计中应尽量避免选用。随着竹炭改性涤纶纤维含量的增加,混纺纱的弹性越来越好。     

涤纶增强混凝土的性能研究

采用涤纶工业丝和相应的废弃的涤纶工业丝作混凝土的增强纤维,分别选择纤维的长度为20、30 mm和纤维的掺量为0.5、1.0、1.5 kg/m3,按国标要求制作试样并进行标准养护后,对增强混凝土的抗裂性能、抗压性能、劈裂抗拉性能和弹性模量进行测试和分析,结果表明纤维增强混凝土的上述力学性能均有所改善,试样受力破坏后不碎裂;并且随着纤维长度和掺量的增加,抗压强度和劈裂抗拉强度提高;回收涤纶与新涤纶的情况大体类似,这给废弃涤纶的回收再利用和节约资源、保护环境提供了途径。不论是涤纶还是回收涤纶,长度为30 mm、掺量为1.5 kg/m3的试样表现出最优的力学性能。     

玉石纤维的形态结构及物理机械性能研究

对新型凉爽保健纤维——玉石纤维的形态结构、物理机械性能进行了分析研究。结果表明,玉石纤维呈现蜂窝状微孔结构;回潮率相比于涤纶有很大程度的提高;干湿态玉石纤维的拉伸断裂强度、初始模量、钩结强度以及打结强度均随着拉伸速度的增加而提高;当拉伸速度增加到一定值后,强度和初始模量趋向稳定,不再提高;玉石纤维的湿态强度和初始模量均高于相应的干态强度和初始模量。     

Tensile strength properties of particle boards at different temperatures and moisture contents

The equilibrium tensile properties of urea-formaldehyde (UF)- and phenol-formaldehyde (PF)-bonded particle boards have been studied at moisture contents between 1 and 33% and at temperatures between ?15°C and +45°C. These conditions may occur e.g. during exterior use of the boards. The tensile strength and the modulus of elasticity decrease slightly while the strain at rupture increases slightly between 1% and 7% moisture content. These effects are similar for UF- and PF-bonded boards. Above 7% moisture content the tensile strength and the modulus of elasticity decrease markedly while the stretch at rupture increases with increasing moisture content. These changes are more pronounced for UF-bonded boards. The bending stiffness is less affected than the modulus of elasticity since the board thickness increases with increasing moisture content. The tensile properties are not significantly affected by the temperature at low moisture contents, but at high moisture contents the combined effects are more pronounced. The effect of moisture is generally stronger than that of temperature, in the range studied.     

竹炭涤纶纤维的性能检测与分析

为了进一步了解竹炭涤纶纤维的力学性能,解决在纺织生产中存在的问题,测试了竹炭涤纶纤维的力学性能,包括直接拉伸性能、非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能等;比较了竹炭涤纶纤维与普通涤纶纤维之间的不同;选择了适当的力学模型,应用Origin8.0数据分析软件对竹炭涤纶纤维的非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能分别进行拟合,综合分析了实验结果和拟合参数。结果表明:在常温干态条件下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、初始模量均低于普通涤纶纤维,断裂伸长和断裂功有所增加;经湿处理后,各项性能较干态时普遍下降。非直接拉伸状态下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、断裂伸长、初始模量和断裂功等全部减小;对于竹炭涤纶纤维,多项式模型可以很好地拟合其直接拉伸、结节拉伸和钩接拉伸性能。标准线性固体模型可以很好地拟合竹炭涤纶纤维的松弛性能。     

竹纤维/低熔点涤纶复合毡的性能研究

采用物理方法将竹纤维与双组份低熔点涤纶按一定比例混合,经过开松、梳理、铺网等工序制备出多层纤维网,利用热风烘压方法将多层纤维网制成毡基材料。利用扫描电镜观察并表征了竹纤维和复合毡的形态;测试分析了竹纤维的结晶度、官能团结构、纤维直径及其分布、拉伸断裂强力性能;对双组份低熔点涤纶的长度与熔点进行了表征分析;对竹纤维/双组份低熔点涤纶复合毡的拉伸断裂强力性能、透气性与传热性能进行了分析评价。结果表明,纤维复合毡的性能与竹纤维的含量相关,断裂强力与传热性能及竹纤维含量呈正相关,透气性随着竹纤维含量的增加先变大后变小。     

锦葵茎皮纤维增强复合材料的力学及隔声性能

为拓宽锦葵茎皮纤维的应用领域,以锦葵茎皮为原料,采用碱脱胶工艺提取锦葵茎皮纤维,并以碱处理的锦葵茎皮纤维为增强体,聚丙烯纤维为基体,制备纤维质量分数分别是0%、10%、20%、30%、40%的纤维增强复合材料,探讨了纤维质量分数对锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸、弯曲及隔声性的影响。研究结果表明：当纤维质量分数为30%时,锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸断裂强度、拉伸模量、弯曲模量均最高,弯曲强度随着锦葵茎皮纤维质量分数的增加出现逐渐增大的趋势;当纤维质量分数超过10%时,复合材料的隔声性随着发声频率增加出现先增大后减小的趋势,同一发声频率,含量越低,隔声性能越差,当纤维质量分数超过30%后,电压峰值衰减率反而下降。