竹纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究
竹纤维增强复合材料组合物及竹纤维增强复合材料的制备方法与流程

竹纤维增强复合材料组合物及竹纤维增强复合材料的制备方法与流程1. 引言1.1 概述竹纤维增强复合材料是一种新型的多相材料,由竹纤维作为增强剂嵌入在基础材料中形成的复合材料。
竹纤维具有独特的特性和优势,如高抗拉强度、低重量、可再生等特点,在工程结构和其他领域具有广泛的应用前景。
本文旨在介绍竹纤维增强复合材料及其制备方法与流程,并通过实验验证和分析结果来评估该复合材料的性能。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分。
首先,在引言部分我们对文章进行了概述,并阐明了本文的结构。
其次,第二部分将详细介绍竹纤维增强复合材料组合物,包括竹纤维特性、复合材料定义与应用以及竹纤维增强复合材料组合物的优势。
第三部分将重点论述竹纤维增强复合材料的制备方法与流程,包括原料准备与预处理、竹纤维增强剂的选择与处理以及复合材料制备工艺及流程介绍。
第四部分将对实验验证与分析结果进行详细描述,包括材料性能测试与分析结果、成品样品检测及评估结果以及对比实验与结果分析。
最后,在结论和展望部分,我们将总结本研究工作的主要发现和贡献,并讨论存在的问题和改进方向。
1.3 目的本文的目的是探究竹纤维增强复合材料的制备方法与流程,并对其性能进行实验验证与分析。
通过深入研究竹纤维增强复合材料组合物的特性、优势以及制备工艺,我们希望能够为该类新型复合材料在工程领域的应用提供理论和实践依据。
同时,我们也希望能够挖掘出竹纤维增强复合材料制备过程中存在的问题,并提出相应的改进思路和方向,为进一步提高该类复合材料的性能做出贡献。
2. 竹纤维增强复合材料组合物2.1 竹纤维的特性竹纤维是一种天然纤维,在传统建筑和手工艺中被广泛使用。
它具有轻质、高强度和韧性的特点,且耐久性优异。
竹纤维具有独特的微观结构,由纤维素和半纤维素等复合基质组成。
其生长周期相对较短,因此具备可持续发展和环境友好属性。
2.2 复合材料的定义与应用复合材料是由两种或更多种不同物质组成的材料,各组分之间通过界面相互作用形成整体性能。
竹纤维在汽车复合材料上的应用研究

竹纤维在汽车复合材料上的应用研究摘要:随着汽车工业的快速发展,对汽车材料的需求也日益增加。
竹纤维作为一种天然环保材料,具有良好的力学性能和生物降解性,在汽车复合材料领域具有广阔的应用前景。
本文通过对竹纤维在汽车复合材料上的应用进行研究,探讨了竹纤维在汽车领域的优势及其在不同部件上的应用情况。
一、竹纤维在汽车材料领域的优势竹纤维作为一种天然纤维材料,其优势主要体现在以下几个方面:1.良好的力学性能:竹纤维具有较高的强度和模量,能够满足汽车材料对强度和刚度的要求。
2.良好的生物降解性:竹纤维属于可再生材料,其生产和处理过程对环境的影响较小,符合汽车产业的可持续发展需求。
3.良好的吸音性能:竹纤维具有良好的吸音性能,能够有效降低汽车噪音对驾驶员和乘客的影响。
4.良好的耐腐蚀性:竹纤维具有耐腐蚀性能,能够在恶劣的环境条件下保持材料的稳定性。
二、竹纤维在汽车复合材料上的应用情况1.竹纤维增强塑料复合材料竹纤维可以与塑料基体进行复合,形成竹纤维增强塑料复合材料。
该材料既具备塑料的加工性能,又具有竹纤维的力学性能和生物降解性。
因此,竹纤维增强塑料复合材料在汽车内饰件、外饰件以及结构件等方面得到了广泛应用。
2.竹纤维增强纤维复合材料竹纤维可以与纤维基体(如玻璃纤维、碳纤维等)进行复合,形成竹纤维增强纤维复合材料。
该材料具有较高的强度和刚度,适用于汽车结构件的制造。
此外,竹纤维增强纤维复合材料还具有良好的吸音性能,可以应用于汽车隔音板等部件的制造。
3.竹纤维增强金属复合材料竹纤维可以与金属基体(如铝合金、镁合金等)进行复合,形成竹纤维增强金属复合材料。
该材料具有较高的强度和刚度,同时具备金属的导热性和导电性能,适用于汽车结构件和散热器等部件的制造。
三、竹纤维在汽车复合材料上的应用前景竹纤维作为一种环保材料,具有广泛的应用前景。
在汽车领域,竹纤维的应用可以有效降低汽车的整体重量,提高燃油经济性,并减少对环境的污染。
碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究

碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究摘要:碳纤维增强环氧树脂基复合材料具有出色的力学性能和优异的耐腐蚀性能,因此在许多领域广泛应用。
本研究使用真空浸渍工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基复合材料,并对其力学性能进行了详细研究。
结果表明,制备过程中的浸渍时间、浸渍压力和固化温度对复合材料的力学性能有显著影响。
1. 引言碳纤维增强环氧树脂基复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
其具有轻质、高强度、高模量、优异的耐腐蚀性能等特点,因此在替代传统金属材料方面具有巨大潜力。
本研究旨在通过真空浸渍工艺制备碳纤维增强环氧树脂基复合材料,并对其力学性能进行评估和分析。
2. 实验方法2.1 材料准备碳纤维和环氧树脂材料被选作本实验的主要原料。
碳纤维具有优良的力学性能和导电性能,是制备复合材料的理想选择。
环氧树脂具有良好的粘接性能和化学稳定性,可以作为基体材料。
同时,活性固化剂和助剂用于提高复合材料的性能。
2.2 制备过程(1)将环氧树脂均匀涂布在碳纤维上;(2)将涂布好的碳纤维经过真空排气处理;(3)将预处理好的碳纤维进行真空浸渍;(4)浸渍后的碳纤维进行固化过程。
2.3 力学性能测试采用传统的拉伸试验和冲击试验评估复合材料的力学性能。
拉伸试验用于评估复合材料的拉伸强度、弹性模量和断裂应变,冲击试验用于评估复合材料的冲击强度。
3. 结果与讨论3.1 浸渍时间通过改变浸渍时间,研究了浸渍时间对复合材料力学性能的影响。
结果表明,随着浸渍时间的增加,复合材料的拉伸强度和弹性模量呈增加趋势,但当浸渍时间过长时,力学性能开始下降。
这是由于过长的浸渍时间导致材料内部产生孔隙和缺陷。
3.2 浸渍压力通过改变浸渍压力,研究了浸渍压力对复合材料力学性能的影响。
结果显示,随着浸渍压力的增加,复合材料的强度和韧性都得到了提高。
这是由于高压可以更好地填充碳纤维与环氧树脂之间的空隙,提高界面的粘合强度。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究

玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GF/EP)是一种具有较高强度和刚度的复合材料,具有广泛的应用领域,如航空航天、汽车、建筑等。
本文旨在研究GF/EP复合材料的力学性能,包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
首先,我们需要介绍GF/EP复合材料的制备方法。
一般来说,GF与EP树脂通过浸渍,层叠和固化的过程制备成复合材料。
在浸渍过程中,将玻璃纤维预先浸泡在环氧树脂中,使其充分浸润纤维,然后将多层的浸渍玻璃纤维叠加在一起,形成预定形状的复合材料。
最后,通过热固化或辐射固化使复合材料固化。
接下来,我们将研究GF/EP复合材料的拉伸性能。
拉伸性能主要包括拉伸强度和拉伸模量。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中的最大承载能力,而拉伸模量是指材料在拉伸过程中的刚度。
通过拉伸试验可以获得拉伸曲线,通过分析拉伸曲线可以计算出拉伸强度和拉伸模量。
然后,我们将研究GF/EP复合材料的弯曲性能。
弯曲性能主要包括弯曲强度和弯曲模量。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中的最大承载能力,而弯曲模量是指材料在弯曲过程中的刚度。
通过弯曲试验可以获得弯曲曲线,通过分析弯曲曲线可以计算出弯曲强度和弯曲模量。
最后,我们将研究GF/EP复合材料的冲击性能。
冲击性能主要包括冲击强度和冲击韧性。
冲击强度是指材料在冲击过程中吸收的最大能量,而冲击韧性是指材料在冲击过程中的延展性能。
通过冲击试验可以获得冲击曲线,通过分析冲击曲线可以计算出冲击强度和冲击韧性。
通过以上研究,可以得出GF/EP复合材料的力学性能。
这些性能可以与其他材料进行比较,评估复合材料的优势。
此外,还可以通过改变制备工艺或改变纤维含量等方式来改善复合材料的力学性能。
综上所述,本文研究了GF/EP复合材料的力学性能,包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
通过对这些性能的研究,可以评估复合材料的性能,并为进一步提高复合材料的性能提供参考。
纤维布增强重组竹材的力学性能与耐水性能

CMT5504 万能试验机,干燥箱,圆锯机,数显 恒温水浴锅,数显卡尺和螺旋测微器等。 1.3 试验方法
重组竹基材经低温干燥预处理,至含水率 6%~ 10%;纤维布裁成 400 mm×400 mm 的规格,在 100 ℃烘箱干燥 3 h,去除回潮的水分后备用;环氧 树脂主剂与固化剂,按照质量比 10∶3 混合,搅拌 1 min 后备用。
已有重组竹的研究,主要集中在制备工艺[1-4]、 耐候性[5-6]和应用等方面[7-9],但重组竹材的强度与刚 度依然低于传统结构材[10]。参照目前建筑结构的补 强方法,在易受拉破坏区粘贴纤维增强布,可望使 构件的承载力提高[11]。
鉴于此,笔者以纤维布与重组竹为原料,利用 在无机纤维领域中应用较成熟、且胶合性能优良的 环氧树脂为胶黏剂,制备增强型重组竹复合材料, 探讨纤维布的增强效果,从而拓展重组竹在建筑领 域的应用。
LIU Qi-song
(Fujian Forestry Prospect and Design Institute,Fuzhou 350003,Fujian,China)
Abstract: Carbon fiber sheets (CFS) and glass fiber sheets (GFS) were hot pressed on bamboo scrimber board’s surface with epoxy resin, respectively. The reinforced bamboo scrimber board samples were tested to evaluate the influence of CFS or GFS on mechanical properties and water resistance of the boards. The results showed that both mechanical properties and water resistance were improved significantly with reinforcement of CFS and GFS. The properties of the samples reinforced at both sides were greater than those of the samples reinforced at single side, and the properties of the samples reinforced with CFS were better than those of the samples reinforced with GFS. Key words:bamboo scrimber board;carbon fiber sheet(CFS);glass fiber sheet(GFS);mechanical properties;water resistance
《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》

《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》篇一玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展,复合材料因其独特的性能和广泛的应用领域而受到越来越多的关注。
玻璃纤维/环氧树脂复合材料作为其中一种重要的类型,因其良好的力学性能、优异的耐腐蚀性和低廉的成本而广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而,为了更好地利用这种复合材料的性能,有必要对其进行更深入的研究,尤其是对其力学性能的研究。
本文将对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能进行研究,并对其研究现状和未来发展趋势进行探讨。
二、玻璃纤维/环氧树脂复合材料概述玻璃纤维/环氧树脂复合材料是由玻璃纤维作为增强材料,环氧树脂作为基体材料,通过一定的工艺制备而成。
其特点是具有良好的力学性能、耐腐蚀性、可设计性强等特点。
在各种应用场景中,如航空航天、汽车制造、建筑等,这种复合材料都表现出优异的性能。
三、玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能研究(一)研究方法玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能研究主要通过实验方法进行。
其中包括单轴拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,以评估其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能指标。
此外,通过扫描电子显微镜(SEM)等手段观察材料的微观结构,分析其增强机制和破坏机理。
(二)研究结果1. 拉伸性能:研究表明,玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较高的拉伸强度和模量,其值随纤维含量的增加而提高。
同时,纤维的分布和取向对材料的拉伸性能也有显著影响。
2. 弯曲性能:该类复合材料也表现出良好的弯曲性能,其弯曲强度和模量均高于环氧树脂基体。
此外,纤维的增强作用使得材料在弯曲过程中具有更好的韧性和抗裂性。
3. 冲击性能:在受到冲击载荷时,玻璃纤维/环氧树脂复合材料表现出较好的能量吸收能力,能够有效地分散和吸收冲击能量,降低材料的破损程度。
4. 微观结构:通过SEM观察发现,玻璃纤维与环氧树脂基体之间的界面结合紧密,纤维在基体中分布均匀,形成良好的增强效果。
竹塑增强复合材料的研究进展及加工现状

中图分类号:¥ 9 T 6 75 S
文献标识码 : A
文章编号 : 0 18 5 (0 0 0—0 80 1 0—6 4 2 1 )302 —4
Re iw fRe e r h a d Pr c si g o i f r e mb o P a tcCo o i s v e o s a c n o e sn fRen o c d Ba o - l si mp st e
物生 产竹 塑增强 复合 材 料 , 发展 循 环 经济 、 善 生 对 改
着较大的界面能差, 二者界面很难充分融合。制造竹 塑增强复合材料 , 需先将竹纤维进行酯化、 醚化和接 枝共聚等物理化学改性处理 , 形成非极性官能团, 使 其与塑料表面的溶解度相近, 具有流动性和类似塑料
的熔 融加 工性 能 。竹 塑 增 强复 合 材 料 的复 合 改性 机
摘要 : 从复合机理 、 制备 _ 艺等方 面, T - 对竹 塑增 强复合材 料的研 究进展 进行 综合评述 , 并对其 加工现状 以及 加 工中
的技术难点问题进行分析 , 出 塑增 强复合材料的发展趋势 , 提 竹 为竹塑增强复合材料的研 究与开发提供参考 。
关 键 词 : 竹 材 ;塑 料 ;竹 塑增 强复 合 材 料 ;改 性 ;复合 机 理 ;制 备 工 艺
XU um ig H U n - in X1 Yo — n , Ro g xa , 0NG n g o Ha - u
( nta iaAg iut r l nv riy, W uh n 4 0 7 Ce r lChn rc lu a iest U a 3 0 0,Hu e , Chn ) bi ia
理 主要有 以下 几种类 型 。 1 )热压法 纤维 塑化机 理
纺织用竹纤维物理力学性能的研究与评价

研究方法
本次演示采用文献综述和实验研究相结合的方法,对纺织用甲壳素纤维进行研 究。首先,通过查阅国内外相关文献,梳理甲壳素纤维的制备方法、性质和应 用情况。其次,结合实验数据,对甲壳素纤维的性能进行深入研究。具体实验 包括甲壳素纤维的制备、表征、性能测试及其在纺织品中的应用等。
结果与讨论
通过文献综述和实验研究,我们发现甲壳素纤维具有许多优点。首先,甲壳素 纤维具有生物相容性和生物降解性,可在自然环境中迅速分解,减少对环境的 污染。其次,甲壳素纤维具有优良的力学性能,如高强度、高模量等,可广泛 应用于纺织品、环保等领域。此外,甲壳素纤维还具有抗菌性,可用于医疗和 卫生用品等领域。然而,甲壳素纤维的制备和应用仍存在一些问题需要进一步 解决,例如生产成本较高、加工过程中可能产生有害物质等。
1.2铝土矿和铝合金材料的介绍
国产结构用铝合金材料主要包括5系、6系和7系铝合金。这些铝合金材料具有 良好的综合性能,如强度高、耐腐蚀、加工性能优良等。其生产工艺主要包括 熔炼、浇注、挤压、热处理等环节。
1.3本构关系的研究
通过对国产结构用铝合金材料在不同温度下的本构关系进行研究,发现这些材 料的本构行为主要受温度、应力和应变等因素的影响。在一定温度范围内,这 些铝合金材料表现出理想的弹性行为,随着温度的升高,其屈服强度和极限强 度逐渐降低。此外,应力和应变对铝合金材料的本构关系也有显著影响。
结论
本次演示对国产结构用铝合金材料的本构关系及物理力学性能进行了详细研究。 研究发现,这些铝合金材料在不同温度下表现出不同的本构行为,且其物理力 学性能主要受成分、生产工艺等因素的影响。目前,关于铝合金材料的本构关 系和物理力学性能的研究虽然取得了一定进展,但仍存在一些不足之处,
如缺乏对高强度铝合金材料的研究、实验条件和测试方法的局限性等。为进一 步优化国产结构用铝合金材料的性能,建议今后从以下几个方面展开深入研究:
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维增强环氧复合材料 ,拉伸 和冲击强度得到明显改善 ;当竹纤维含量 为 2%时,B / P复合材料的力学性能最佳, 0 FE 拉伸和冲
击 强 度 分 别达 到 3 . MP 、83MP 。 76 4 a . 0 a
关键词 :竹纤维
环氧树脂
复合材料
力学性能
中图分类号 :T 2 B3 2
文献标识码 :A
由玻璃纤维 、芳纶和碳纤维等 , 这些增强纤维材料
性能 良好且 均匀 ,但 它们 一般 都存在 着加工 困难 、
耗能大、造价高、易造成环境污染等问题 。而天然 植物纤 维如竹 纤维 等 来源广 泛 、性 能适 中 ,它们在
复合 材 料 中 的应 用 正 越 来 越 引 起 国 内外 材 料 界 的
梁春群 ,莫 攸
( 广西师范学 院化学与生命科学学院院 ,广西 南宁 5 0 0 ) 30 1
摘
要 :采用硅烷偶联剂对竹纤维进行表面改姓 ,通过热压成 型工艺制备 了竹纤维增强环 氧树 脂 ( P)复合材料 。研 E
究 了竹纤维 ( F)的长度 、竹纤维含量和 C C 3 B a O 含量对竹纤维/环氧 ( FE 复合材料力学性能的影 响。结果表明 ,竹纤 B /P)
第3 9卷
第 8期
化
工
技
术
与
开
发
V0 - 9 No 8 l3 . Au 2 0 g.01
21 0 0年 8月
Te h l g c no o y& De e o me to m ia nd sr v l p n fChe c l I u ty
竹纤 维增强环氧树脂复合材料 的力学性能研究
再生能力强, 成材期短, 生长迅速, 栽种成活后4 ~5 年即可成林砍伐。竹材料纤维由于其强度高、原料 丰富 、 天然抗 菌性 好 、 吸湿 放 湿和质感 柔软 等特 点 , 目前主要用于建筑 、造纸和纺织r 9 卜】 等行业, 因其有 很好的强度特性, 也用于制作高性能的复合材料【】 m。
本 文对竹 纤维 进行 改性 ,并将 改性竹纤 维作 为增 强
采用 热压成 型制作竹纤维增强环 氧树脂复合 材料板 。室温下将竹纤维、环氧树脂、聚酰胺 、邻 苯二甲酸二丁脂 、咪唑 、无水 乙醇混合均匀 , 将混 合物放人模具中,在平板硫化机上预热1m n i然后 5 , 加压, 8" 在 0C下保 压 固化 3 ,再在 102 h 0 "下保 压 固化 ( 2 , 取 出放 人烘 箱 抽真 空 至00MP, I0C下 h开模 .7 a O  ̄ 在 烘2h 0, 制成复合材料。放置7 后测试相关的力学性 d 能 。拉伸性能按照G / 00 B1 14 测试 ;冲击性能按照 r
U
1 U
日
■U
纤维含量/t -' ‘
维含量在基体树脂 中的分散程度有关 。当纤维含量 超过临界值时,B F用量继续增加造成了纤维在树
图2 竹纤维含量对复合材料 冲击性能的影响
收 稿 日期 :2 1.5 1 0 00.7
化
工
技
术
与
开
发
第3 9卷
料 的拉伸 、 冲击 强度分别 增加 了 l2 1%和 5. ; 47 竹 % 纤 维含量 继续增 加 ,拉伸 性能 随之下 降 。这是 因为
竹纤维增强复合材料实 现强化 的最主要因素是基 体将承受 的载荷传递 给增强纤维 ,当含量较低 时, 复合材料的强度主要取决 于基体材料 即树脂 的强
文章编号 :17 -9 52 1)802 -4 6 19 0 (0 00・0 30
目前 纤 维增 强 复 合 材 料 中的增 强 纤 维 主要 是
l ・~焦磷 酸钠浓 度 为05 ・ L, g .gL 的溶液 里煮 沸2 , h 脱 去纤 维表 面 的胶 质 ,再 用 酸洗 和水洗 ,最后 处理成 细丝状 ,在7 " 0C下烘 干5 ,取 出备 用I 。 h l “ 往 9% 的 乙 醇 水 溶 液 中 加 入 浓 度 为 O6 的 5 . %
材料,制备 了竹纤维增强环氧树脂复合材料 , 并研 究 了材料 的力学 性 能 。
1 实验 部 分
11 主 要原 料与 仪器 .
G 汀 14测试。 83
原料 :环氧树脂 E4 .4和低分子量聚酰胺树脂 60 工 业 品 ) 氢 氧 化 钠 (R 、 硅 烷 偶 联 剂 5( 、 A ) ( -5) r 50(  ̄ I业 品) 、高锰 酸钾 ( ) 醋酸 ( ) AR 、冰 AR 。
度 , 基材 中所 起 的增 强作 用不 足 以抵 消在基材 中 在 形 成 的应 力缺 陷所起 的破 坏作 用,随着含 量 的增 加 ,
复合材料所受应力均匀分布, 强度才得以提高, 当 含量达到临界纤维体积分数时出现最大值 , 这与材
料 加 工 时原 材 料 含 量对 体 系 工 艺 条 件 的影 响和 纤
仪 器 :XWW-0型万 能试 验机 、X .2型 哑 2 YZ 1 铃型制样 机 、XQ . 型 缺 口制样机 、 U 5 Z1 XJ D一5电子 悬 臂梁 冲击试 验机 。 1 竹纤维 的提 取及 表 面改性 . 2
2 实验 结果 与讨论
21 竹 纤 维含量 对 复合材料 力 学性 能的 影响 .
从 图 l 图 2可 知 ,竹纤 维 增强环 氧树 脂复合 和
材料的力 学性能均 比未添加竹纤维 的环氧树脂 复
合材料的拉伸强度高 。B /P复合材料的拉伸、冲 FE 击强度 随着纤维含量 的增加 ,当纤维含量增加 到
2%时 ,拉伸 、冲击强度达到最大值 ,比纯 E 0 P材
将 竹 片在 碱 浓度 为 3 g ~,Na O 浓 度 为 0・ L 2 4 S
K -5型硅烷偶联剂, H 50 比例为6: , 4 充分混合 1,用 h 醋酸调节p 为4 H ,把上面处理好的竹纤维放人上述
溶 液 中浸 泡 1 h取 出竹 纤 维 并 在 7 " 温烘 箱 中 ., 5 0C恒
干燥 。 1 复合材 料的 制备和 性 能测试 - 3
重视【 我国竹类资源丰富, 】 一。 竹材产量高, 而竹子的