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黄麻纤维用于热固性树脂材料增强的研究

钱鑫  
【摘要】: 随着人们环保意识的增强,其对纤维增强复合材料的开发及研究提出了更高的要求。以往在纤维增强复合材料的加工中多采用生产工艺复杂、成本较高、环境污染严重的高性能纤维如碳纤维、芳纶纤维等,而黄麻纤维作为一种天然纤维,不仅密度低、强度大,还具备来源广、价格低廉、天然可降解性等优点,因此,本文通过研究黄麻纤维增强热固性树脂材料,可为其实际生产和应用提供参考依据。 本文选取了黄麻纤维(落麻)作为增强材料、两种具有代表性的热固性树脂一不饱和聚酯树脂和环氧树脂作为基体材料,研究了黄麻纤维增强热固性树脂复合材料的制备及性能,并通过对黄麻纤维增强热固性树脂复合材料建立拉伸力学模型,推导出纤维增强热固性树脂材料的强度及模量计算公式。 首先采用碱处理工艺对黄麻纤维进行处理,去除纤维表面的果胶等杂质并提高纤维的强力,通过对比处理前后纤维性能差异确定了黄麻纤维碱处理的最佳工艺。 其次考虑到纤维在树脂基体中的分散状态会对复合材料的力学性能产生较大的影响,通过选取丙酮溶液对碱处理后的黄麻纤维进行预处理,提高了纤维在树脂基体内的分散程度。 再次制备了不同黄麻纤维含量及长度的热固性树脂复合材料并对其进行力学性能测试,重点分析了纤维含量及纤维长度对复合材料性能的影响。 最后通过对黄麻纤维增强热固性树脂材料建立了拉伸力学模型,分析并计算了黄麻纤维增强热固性树脂材料的强度及模量。


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