纤维体积含量对纤维增强复合材料拉伸断裂强度影响

本文通过理论分析和实验，就纤维体积含量与复合材料抗拉强度的关系进行了研究。得到纤维体积含量的理论下、上界极限以及许用的上界极限。并提供了有关参数和影响因素。     

纤维增强复合材料的性能及机械加工技术

文章在浅析纤维增强复合材料的性能后,重点分析和研究了不同类型的纤维增强复合材料的机械加工技术,在提出机械加工过程中需要注意的事项后,以为提升机械加工的效率和质量提供了依据,也为相关行业的技术人员带来了现实帮助。     

纤维排列对玄武岩纤维复合材料拉伸性能的影响

选用玄武岩纤维平纹织物(P)、玄武岩纤维单轴向织物(U)并采用不同铺层结构(PPPP、UUUU、PUPU)形成增强体,E-2511-1A环氧树脂和2511-1BT固化剂(质量比为100∶30)作为基体,基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺实现玄武岩纤维复合材料成型,通过拉伸试验和纤维体积分数测试,探讨纤维排列对玄武岩纤维复合材料拉伸性能的影响。结果表明,三种不同铺层结构的玄武岩纤维复合材料中,UUUU铺层结构的当量拉伸断裂强度最大(555.4 MPa),略高于PUPU铺层结构(510.1 MPa),比PPPP铺层结构(338.5 MPa)提高了64.08%;PUPU铺层结构的当量拉伸模量最大(8.234 GPa),比当量拉伸模量最小的PPPP铺层结构(5.734 GPa)提高了43.60%;UUUU铺层结构的当量拉伸断裂伸长率最大(12.308%),约是PPPP铺层结构(6.705%)和PUPU铺层结构(6.388%)的两倍。     

玉米苞叶纤维-聚丙烯增强复合材料的混比

玉米苞叶纤维取自玉米外鞘,并经弱碱处理后获得。研究了玉米苞叶纤维增强聚丙烯复合材料的混比。并通过拉伸、弯曲及冲击试验探究了玉米苞叶纤维-聚丙烯复合材料的机械性能,还对其热学性能做了一定研究。试验结果表明,玉米苞叶纤维能提高聚丙烯复合材料的拉伸强力及冲击强力。由于玉米苞叶纤维资源丰富,其与聚丙烯混合制得的复合材料在汽车领域有着广泛的应用前景。利用玉米苞叶纤维增强聚丙烯复合材料潜力巨大。     

碳/玻混编织物增强复合材料的基本性能

碳／玻混编织物增强复合材料具有良好的抗拉和抗腐蚀性能，是钢筋混凝土中的钢筋的潜在代替者。文章介绍了碳／玻混编织物增强复合材料的原料选择，织物的规格以及浸润剂的选择，并且对织物进行了测试和数据分析。     

仿生纤维增强复合材料

介绍了仿生纤维增强复合材料的研究概况 ,从天然生物材料的特性着手 ,从形态、结构和功能三个方面对仿生纤维增强复合材料进行了详细的阐述     

纤维对水泥基复合材料性能影响研究进展

为拓宽纤维材料在水泥基复合材料上的应用,促进超高韧性纤维增强水泥基复合材料的发展,对目前国内外纤维性能对水泥基复合材料性能影响的研究进展进行综述。首先,介绍了纤维增强混凝土的种类及增强增韧机制,认为纤维桥接作用可阻止裂纹产生和扩展,显著提高混凝土的拉伸强度和延展性能。其次,分析了混凝土领域常用有机纤维和无机纤维的性能特征;然后对影响纤维增强混凝土性能的因素进行归纳与总结,从混杂纤维、纤维形态、体积分数、纤维排列方向以及纤维粘结性能对复合材料性能的影响关系进行分析。最后,指出纤维增强混凝土研究中亟待解决的问题,并展望了未来纤维增强混凝土的发展趋势。     

纤维增强复合材料的开发

<正>德国航空航天旅游研究所已评价了用各种天然纤维和天然热塑性聚合物(如淀粉或纤维素衍生物)生产增强复合材料的可能性,以开发能中和CO_2且能生物降解的复合材料,因它比玻璃纤维轻、便宜、粘合性更好,而且力学性能相似,并对外界环境有限定的稳定性,特别适合制作汽车及火车车箱内衬板等户外用品。目前Mercedes(梅塞代斯)E级小汽车内衬板已用亚麻—剑麻增强环氧树脂复合材料制作。 因纤维增强复合材料重量轻、有粘弹性并有胜过传统金属材料的力学性能,已被喷气飞机等高技术领域广泛采用。如喷气飞机壳体重50％,燃料重25％,有效负载仅25％;若使壳体减重10％,会使有效负载增加20％,能极大增加航空航天器的功能。若用高性能复合材料使     

旧报纸纤维增强回收聚丙烯复合材料性能研究

以旧报纸（ONP）和废塑料（回收聚丙烯塑料）为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为相容剂,采用热压成型法制备了废纸纤维/回收聚丙烯复合材料,研究了ONP纤维含量对复合材料力学性能和吸水性能的影响,采用红外光谱仪、扫描电镜对复合材料组成和复合界面进行了分析。结果表明,ONP纤维对复合材料具有良好的增强效果,当ONP纤维含量为30%时,复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到32.36 MPa和43.37 MPa,与不加ONP的废塑料相比,分别提高了66.1%和69.6%;随ONP纤维含量的增加,复合材料中羟基的特征吸收峰逐渐增强,材料吸水率不断上升;扫描电镜分析显示,当ONP纤维含量较低时,纤维与聚丙烯之间具有良好的界面,ONP纤维含量超过30%后,复合材料界面相容性下降明显。     

不同废纸纤维增强聚乳酸基复合材料性能研究

通过纤维分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）研究4种废纸（废新闻纸、废箱纸板、办公废纸、废书刊纸）纤维的表面形貌和结构特性;然后以聚乳酸（PLA）为基体、4种废纸纤维为增强体,利用注塑成形法制备废纸纤维/PLA生物可降解复合材料并探究废纸纤维对复合材料界面相容性和力学性能的影响。结果表明,废新闻纸纤维表面受损严重,多处出现扭结及横节纹;废箱纸板及废书刊纸纤维形态完整,扭结程度低且表面较为粗糙;办公废纸纤维长径比较大、细小纤维含量较少、纤维形态特性良好但表面相对光滑。废新闻纸/PLA复合材料和办公废纸/PLA复合材料的界面相容性较差,废纸纤维对PLA基体力学性能的增强效果一般;废箱纸板/PLA复合材料和废书刊纸/PLA复合材料的界面相容性较好,且废纸纤维有一定承力作用,对PLA基体弯曲性能和拉伸性能的改善效果较好。     

亚麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备与性能表征

针对预成型件的铺层角度对复合材料力学性能产生影响的问题,以亚麻纤维为增强体,与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后,采用模压成型工艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。研究预成型件的各种铺层角度对复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并通过扫描电镜讨论亚麻/聚乳酸复合材料的破坏机制以及拉伸断裂形貌。结果表明：铺层角度为90°时,复合材料横向拉伸、弯曲强度和模量最高;铺层角度为0°时,复合材料纵向拉伸、弯曲强度和模量最高。     

蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能分析

以造纸用蔗渣纤维和聚乳酸(PLA)为主要原料,制备了蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料,研究了NaOH(蔗渣纤维处理剂)的质量分数、复合材料中蔗渣纤维添加量及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,蔗渣纤维添加量为30%时,蔗渣纤维与PLA混合较好,复合材料较均匀;采用质量分数为5%的NaOH处理蔗渣纤维,可以溶解蔗渣纤维中的半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,从而有效改善复合材料力学性能;热压温度为170℃时,PLA的流动性有助于改善蔗渣纤维在PLA中分散的均匀性,且不会使蔗渣纤维和PLA降解。在此最优条件下,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值。     

多尺度纤维增强复合材料

由于纤维增强复合材料具有轻质高强的特点,因此逐渐应用于工程实践中。但纤维方向对材料的整体力学性能有很大影响,急需深入研究。文章采用数值仿真计算和文献综述的方法,对不同方向的纤维复合材料进行了模拟。在Digimat中构建不同纤维方向或在Moldflow上设置特定纤维方向,并在ANSYS中建立结构模型。之后,将Digimat与ANSYS连接,纤维方向被赋予宏观结构上,通过ANSYS中进行计算,分析仿真结果。文章以悬臂梁受均布荷载为例,对整体结构进行分析,以Von-Mises应力分布状态进行讨论。计算结果显示玻璃纤维材料能够提高整体结构性能,并在一定方向时,悬臂梁呈现出较好的力学性能。     

树脂基纤维增强复合材料

树脂基纤维增强复合材料是由高性能纤维和高分子树脂两部分经复合而成的，是一种先进的、具有很大应用价值的结构材料。本文例 举了几种常见的增强纤维 树脂，阐述了该类材料的特点和，并介绍几种新发展的材料和加工方法。     

采用氧化铝纤维增强复合材料

当在高温和其他极限条件下采用其他纤维如克夫拉(Kevlar)和石墨纤维均不能应用时则可采用具有特殊性能的氧化铝纤维,这种新型纤维的制造系以纺织纤维纺纱工艺和陶瓷制造法相结合。目前,已能制造有210根单纤的长丝,每根单纤的平均直径为20微米。纤维的化学成份为99％以上纯度的氧化铝组成。它是当前获得的最坚硬、成本最有利的陶瓷材料之一。这种材料已广泛用于化学、冶金和电子工业,它能在腐蚀的、浸蚀的高温条件下保持稳定性。因此,氧化铝经常地在纺织工业中大量地应用于导纱器、处理剂给料装置和变形机喷嘴。 FP纤维是一种多晶体的氧化铝,它是以氧化铝的最稳定的形状出现的。单根长丝鹅卵石颗粒状的表面对用高纯度氧化铝以干式烧结法制成的材料是典型的。破裂面呈现     

纤维增强聚丙烯复合材料研究进展

聚丙烯作为常用的商品聚合物之一,因其耐紫外性差、易氧化等缺点限制了其应用,因此生产聚丙烯复合材料是拓展聚丙烯使用范围的途径之一.目前多种纤维可用作热塑性聚丙烯基体的增强材料,从纤维素纤维、有机合成纤维、无机纤维对纤维增强聚丙烯复合材料进行了论述,并从复合原料、界面相容方法等方面分析聚丙烯复合材料发展现状及存在的问题,提...     

铺层角度对苎麻纤维复合材料性能的影响

基于真空辅助成型工艺,研究铺层角度对苎麻织物增强环氧树脂复合材料力学性能的影响,并将该铺层设计应用在复合材料桥梁模型上。结果表明:当铺层方式为纬向铺层(90°)时,复合材料的拉伸强度最大,为73.5 MPa;经纬交叉铺层(0°/90°)时,为72.4 MPa。当铺层方式为经纬交叉铺层时,复合材料的拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和剪切强度皆为最大,分别为3.8 GPa、108.2 MPa、5.0 GPa和21.7 MPa。综合拉伸、弯曲、剪切性能,经纬交叉铺层复合材料力学性能最优。苎麻纤维复合材料桥梁的最大载荷为8.79 kN,载荷质量比为12.08。     

温度对大麻纤维增强粒材性能影响的研究

大麻纤维具有强力高、质量轻、抗菌防臭、吸湿透气、可生物降解等独特的性能,近年越来越受到人们的重视,被大量用作复合材料的纤维增强体。就大麻纤维和丙纶混合开松、梳理成条再热熔造粒后作为增强材料与聚乙烯树脂基体复合生产纤维增强复合材料方法进行了研究,并对影响增强粒材性能的主要工艺参数热熔温度进行了探讨,最后结论是在其他条件不变时烘箱温度以330~340℃为宜。此种加工方法为大麻纤维产业用开辟了新的途径。     

纤维增强复合材料的断裂韧性探讨

本文从纤维增强复合材料的断裂机理，分析了影响其断裂韧性的主要因素及改进措施。