玻璃纤维对发泡木塑复合材料成型及力学性能的影响

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玻璃纤维增强热塑性复合材料

玻璃纤维增强热塑性复合材料

玻璃纤维增强热塑性复合材料
玻璃纤维增强热塑性复合材料是一种具有优异性能的新型材料,它将玻璃纤维和热塑性树脂结合在一起,通过复合加工形成。

这种复合材料因其独特的性能,在航空航天、汽车制造、建筑领域等得到了广泛应用。

首先,玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很高的强度和刚度。

玻璃纤维是一种优秀的增强材料,具有很高的拉伸和弯曲强度,可以有效地增加复合材料的整体强度。

同时,热塑性树脂具有良好的成形性,可以使复合材料具有良好的成型性能,适用于各种复杂形状的制造。

其次,玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很好的耐腐蚀性能。

玻璃纤维不容易被化学物质侵蚀,具有较高的耐腐蚀性,因此在恶劣环境下仍能保持良好的性能稳定性。

这使得该材料在一些特殊领域有着广泛的应用前景。

此外,玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很好的耐高温性能。

玻璃纤维可以耐受较高温度下的应力,不易变形或熔化,因此在高温环境下仍能保持稳定的性能。

这使得该材料在一些需要耐高温性能的领域有着重要的应用。

综上所述,玻璃纤维增强热塑性复合材料以其优异的性能,在各个领域都有着广泛的应用前景。

随着科技的不断发展和进步,相信这种新型材料将会在未来得到更广泛的应用和推广。

玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能研究的开题报告

玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能研究的开题报告

玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能研究的开题报告一、选题背景与意义随着科技的不断进步,工业化和航空航天技术的不断发展,对材料性能的要求越来越高。

纤维增强复合材料具有高强度、高模量、抗疲劳、抗腐蚀等特点,在航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域有着广泛的应用。

作为复合材料中的主要增强材料之一,玻璃纤维在结构增强中扮演了重要的角色。

然而,如何改善玻璃纤维增强复合材料的力学性能是当前研究的热点和难点之一。

二、研究目的本研究旨在探讨玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能,并进一步提高其力学性能,为工业应用提供参考。

三、研究方法1. 母材的制备:采用环氧树脂作为基体树脂,通过预浸两步法制备出玻璃纤维增强复合材料母材。

2. 经编针织:采用三维针织机对母材进行经编针织成型。

3. 机械性能测试:测量经编针织增强复合材料的拉伸强度、弹性模量、断裂韧性等机械性能。

4. 结构分析:采用扫描电镜、X射线衍射等方法对结构进行分析。

四、研究内容与进度安排本研究将分为以下几个部分:1. 玻璃纤维增强复合材料母材的制备与性能测试(3月-4月)。

2. 经编针织增强复合材料的制备与性能测试(5月-6月)。

3. 学习和使用结构分析方法(7月)。

4. 结合测试结果和结构分析,对经编针织增强复合材料的力学性能进行分析与讨论(8月-9月)。

5. 撰写毕业论文(10月-11月)。

五、研究预期成果本研究预计可以深入探讨玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能,并针对其存在的问题提出相应的解决方案,为该材料的应用提供参考。

同时,本研究还可为类似材料的研究提供一定的理论和实验基础。

加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因

加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因

玻璃纤维是一种增强塑料的增强材料,它具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点,可以显著提高材料的刚性和耐冲击性。

然而,加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因可以从以下几个方面来解释:
1. 微观结构变化:玻璃纤维在加工过程中会形成许多微小的纤维束,这些纤维束在材料中形成一种三维网状结构。

这种结构虽然可以提高材料的强度和刚性,但同时也减少了材料的韧性。

当材料受到冲击时,由于纤维束的阻尼作用,材料吸收的能量会减少,导致冲击强度降低。

2. 应力集中:玻璃纤维在塑料基体中分散不均匀,容易形成应力集中点。

当材料受到冲击时,这些应力集中点可能成为薄弱环节,导致材料更容易破裂,从而降低冲击强度。

3. 纤维取向:在某些情况下,玻璃纤维可能会形成明显的纤维束或纤维层,这些纤维束或纤维层的存在可能会影响材料的韧性。

当材料受到冲击时,这些纤维束或纤维层可能会成为断裂的起始点,从而导致冲击强度降低。

4. 基体材料的影响:加入玻璃纤维后,材料的基体材料也会对冲击强度产生影响。

如果基体材料的韧性不足,或者与玻璃纤维的结合不够紧密,那么在受到冲击时,材料可能会发生分离或破裂,从而导致冲击强度降低。

5. 加工工艺的影响:玻璃纤维的加入方式、加工温度、加工时间等因素也会影响材料的冲击强度。

如果加工工艺不当,可能会导致玻璃纤维分布不均匀、纤维损伤等问题,从而影响材料的韧性。

综上所述,加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因主要与微观结构变化、应力集中、纤维取向、基体材料的影响以及加工工艺等因素有关。

为了提高材料的冲击强度,可以采取优化加工工艺、选择合适的基体材料、控制纤维分布等措施来改善材料的性能。

碱性环境中玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料的力学性能评估

碱性环境中玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料的力学性能评估

碱性环境中玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料的力学性能评估玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料是一种广泛应用于工程领域的复合材料。

随着科技的发展,人们对于该材料在不同环境中的性能评估也越来越关注。

在碱性环境条件下,玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料的力学性能评估至关重要,本文将围绕这一主题展开讨论。

首先,我们需要了解什么是玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料。

这是一种将玻璃纤维与高分子聚合物相结合制成的复合材料,具有高强度、高刚度和良好的耐腐蚀性能。

玻璃纤维作为增强相,具有高强度和刚度,能够增加复合材料的整体力学性能。

高分子聚合物作为基体相,能够吸收能量并分散应力,提高材料的抗冲击性。

这种复合材料在碱性环境中的力学性能评估,对于在化工、建筑等领域中的应用至关重要。

其次,我们需要关注碱性环境对玻璃纤维增强高分子聚合物复合材料力学性能的影响。

在碱性环境中,强碱溶液会与玻璃纤维产生化学反应,导致纤维表面的破坏和脆化现象。

这将直接影响复合材料的强度和刚度。

此外,碱性环境也会引起高分子聚合物基体的膨胀和软化,从而降低了材料的强度和刚度。

因此,对于在碱性环境中的力学性能评估,包括材料的抗张强度、抗剪强度、弯曲强度以及弹性模量等参数的测定。

在进行力学性能评估时,我们需要一个准确的试验方法。

常用的方法包括拉伸试验、剪切试验和弯曲试验等。

拉伸试验是通过施加拉伸力来测定材料的抗拉强度及延伸率。

剪切试验可以测定材料的剪切应力和剪切应变。

弯曲试验则可以测定材料的弯曲刚度和抗弯强度。

通过这些试验,我们可以获得材料在碱性环境中的力学性能数据,并进行相应的评估。

此外,我们还可以通过表面形貌、断口形貌等观察方法来评估材料的破坏机理。

在碱性环境中,材料的破坏机理可能包括纤维断裂、基体软化、界面剥离等。

通过观察破坏断口形貌,可以了解材料在碱性环境中的破坏过程,进而优化材料的性能。

除了力学性能评估,我们还需关注材料的耐碱性能。

耐碱性是指在碱性溶液中材料的抗腐蚀能力。

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用玻璃纤维增强塑料(GFRP)是一种具有优异力学性能的复合材料,由玻璃纤维和塑料基体组成。

它的广泛应用领域包括航空航天、汽车制造、建筑结构等。

本文将从材料的力学性能、制备工艺和应用等方面进行分析和探讨。

首先,我们来看一下GFRP的力学性能。

由于玻璃纤维的高强度和刚度,以及塑料基体的韧性和耐腐蚀性,GFRP具有优异的综合力学性能。

在拉伸强度方面,GFRP的强度可以达到几百MPa,远远高于普通塑料。

而在弯曲强度方面,GFRP的表现也非常出色,能够承受较大的弯曲应力而不断裂。

此外,GFRP还具有较好的疲劳性能和抗冲击性能,这使得它在复杂工况下的应用更加可靠。

其次,制备工艺对GFRP的力学性能有着重要影响。

常见的制备工艺包括手工层叠、预浸法和注塑成型等。

手工层叠是最传统的制备方法,但由于工艺复杂、生产效率低和产品质量难以保证等问题,逐渐被其他工艺所替代。

预浸法是一种将玻璃纤维预先浸渍于树脂中,然后通过热固化得到成品的方法。

这种工艺可以提高产品的质量和生产效率,但成本相对较高。

注塑成型是一种将玻璃纤维和树脂混合后注入模具中成型的方法,可以实现大规模、高效率的生产。

不同的制备工艺会对GFRP的力学性能产生不同的影响,因此在实际应用中需要根据具体情况选择适合的工艺。

最后,我们来看一下GFRP在实际应用中的情况。

由于其优异的力学性能和轻质化特点,GFRP在航空航天领域得到了广泛应用。

例如,飞机的机身和翼面板等结构部件常采用GFRP材料制造,可以降低飞机的重量,提高燃油效率。

在汽车制造领域,GFRP也被用于制造车身和零部件,可以提高汽车的安全性和燃油经济性。

此外,GFRP还可以用于建筑结构的加固和修复,提高结构的抗震性能和耐久性。

综上所述,玻璃纤维增强塑料具有优异的力学性能,广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑结构等领域。

在实际应用中,需要根据具体要求选择合适的制备工艺,以确保产品的质量和性能。

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响作者:KYAMPETETyty 刘赋瑶傅雅琴来源:《现代纺织技术》2020年第04期摘要:为了提高纺织复合材料的抗冲击性能和发泡材料的力学性能,制备了3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料。

利用场发射扫描电镜、摆锤冲击仪和万能材料试验机,分析研究了外加不同发泡剂质量分数对发泡复合材料泡孔的微观形貌和力学性能的影响。

结果表明,当发泡剂质量分数为5%时,3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料的冲击强度最大可达73.34kJ/m2,同時压缩强度和拉伸强度分别为5.24、28.1 MPa;随着发泡剂质量分数增加,聚氨酯泡孔增大并且出现不均匀现象,复合材料密度也随之下降,压缩强度和拉伸强度均下降;复合材料中发泡剂质量分数为5%,能够在满足轻量化的情况下实现较高的抗冲击性。

关键词:发泡聚氨酯;3D玻纤织物;冲击强度;压缩强度Abstract:To improve the impact resistance of textile composites and the mechanical properties of foaming materials, a three-dimensional glass fabric reinforced foamed polyurethane composite was prepared in this study. The effect of the content of foaming agent on the microstructure and mechanical properties of the composites was analyzed and studied with field emission scanning electron microscopy, pendulum impactor and universal material testing machine. The results show that when the foaming agent content is 5%, the impact strength of three-dimensional glass fabric reinforced foamed polyurethane composite can reach 73.34 kJ/m2, and the compressive strength and tensile strength are 5.24 and 28.1 MPa respectively. The polyurethane cells enlarge and become nonuniform as the foaming agent content increases, the composite density decreases, and both the compressive strength and tensile strength decrease. When the content of foaming agent in the composite is 5%, a high impact resistance can be achieved under the condition of light weight.Key words:foamed polyurethane; three-dimensional glass fabric; impact strength; compressive strength玻纤织物增强热固性树脂复合材料近年来得到迅速发展,并在航空航天、汽车、建筑、体育等领域的应用日益广泛[1-3]。

玻璃纤维_木塑混杂复合材料及其协同增强效应

玻璃纤维_木塑混杂复合材料及其协同增强效应

第22卷第3期高分子材料科学与工程V o l.22,N o.3 2006年5月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G M ay2006玻璃纤维 木塑混杂复合材料及其协同增强效应Ξ崔益华1,N o ruziaan B ahm an2,L ee Step hen3,Chang M oe2,陶 杰1(1.南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京210016;2.香港科技大学土木工程系,香港;3.香港科技大学先进工程材料实验所,香港)摘要:将固体废弃物中的高密度聚乙烯(HD PE)回收后与废弃的木纤维以及短切玻璃纤维进行复合,成功地制备出混杂型木塑复合材料。

研究结果表明,采用长径比较大的L型玻璃纤维增强时,木塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量以及冲击强度同时得到提高,而采用长径比较小的玻璃纤维增强时,弯曲性能和冲击强度均呈现下降趋势。

玻璃纤维增强木塑复合材料的主要破坏模式为玻璃纤维的拔出、玻璃纤维断裂、界面脱粘等。

在玻璃纤维 木纤维 HD PE混杂体系中由于组元之间的协同增强作用,形成了特殊的三维网络结构,木塑复合材料的力学性能得到显著改善。

关键词:木塑复合材料;混杂;协同增强效应;再生;高密度聚乙烯中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:100027555(2006)0320231204 为了节约资源,提高木材和塑料的利用率,研究采用回收的热塑性塑料和木纤维作为原料制备再生型木塑复合材料(RW PC)十分必要。

然而,木纤维的加入往往会对RW PC的冲击强度、延伸率和界面结合力产生较大的影响[1~3]。

马来酸酐接枝聚丙烯(M A PP)[4,5]、苯乙烯2丁二烯2苯乙烯(SB S)接枝的苯乙烯2乙烯2丁二烯2苯乙烯(SEB S)、丙烯酸酯2丁二烯2苯乙烯(M B S)以及全丙烯酸型的PV C抗冲改性剂[6,7]等已广泛用于RW PC的改性,然而其增韧效果十分有限。

《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》

《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复合材料,具有优异的力学性能、良好的加工性能和较低的成本,被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑和电子等领域。

因此,对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能进行深入研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、玻璃纤维/环氧树脂复合材料的概述玻璃纤维/环氧树脂复合材料由玻璃纤维和环氧树脂基体组成。

玻璃纤维具有高强度、高模量和良好的耐腐蚀性等特点,而环氧树脂基体则具有优良的粘附性、良好的机械强度和电性能。

两者的复合,可以充分发挥各自的优势,提高材料的整体性能。

三、力学性能研究方法为了全面了解玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能,本研究采用了多种实验方法,包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验和冲击试验等。

通过这些试验,可以获得材料的强度、模量、韧性等力学性能参数。

四、实验结果与分析1. 拉伸试验拉伸试验是评估复合材料力学性能的重要手段。

通过拉伸试验,我们可以得到材料的拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率等参数。

实验结果表明,玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较高的拉伸强度和模量,表明其具有较好的承载能力。

2. 压缩试验压缩试验可以评估材料的抗压性能。

实验结果显示,玻璃纤维/环氧树脂复合材料在压缩过程中表现出较好的能量吸收能力,具有较高的压缩强度和模量。

3. 弯曲试验弯曲试验可以评估材料在受到弯曲载荷时的力学性能。

实验结果表明,玻璃纤维/环氧树脂复合材料在弯曲过程中表现出较好的抵抗变形的能力,具有较高的弯曲强度和模量。

4. 冲击试验冲击试验可以评估材料在受到冲击载荷时的韧性。

实验结果显示,玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较好的抗冲击性能,能够在受到冲击时吸收较多的能量。

五、结论通过对玻璃纤维/环氧树脂复合材料进行拉伸、压缩、弯曲和冲击等力学性能试验,我们可以得出以下结论:1. 玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较高的拉伸强度、模量和韧性,表现出优异的承载能力和能量吸收能力。

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得多 , 受大气湿度和气温变化的影响小 , 尺寸稳定性 好; 同时具有耐磨 、 耐化学腐蚀 、 不虫蛀 和不易着火 燃烧等优点 J 。通过气体核将非常小的泡 ̄ L 5 - 1 人到 木塑复合材料中形成 的微发泡木塑复合材料 除具备 上述木塑复合材料的优点外 , 因材料 内部存在 良好
的泡孔 结构 可 以钝化 裂纹 尖端 , 阻 止裂 纹 的扩 展 ; 从
玻 璃 纤 维 的拔 出为 木 塑 复合 材料 主要 的破 坏 形 式 。
关键词 :木 塑复合材料 ;发 泡倍 率;挤 出胀 大 ;纤维长度和含量 ;纤维拔脱
中图分类 号 :T B 3 3 2 ; T U 5 3 2 . 3
文献标识码 :A
Hale Waihona Puke 文章编号 :1 0 0 3— 0 9 9 9 ( 2 0 1 4 ) 0 l 一 0 0 2 4— 0 4
随着木 塑 复合 材 料 在不 同领 域 的不 断应 用 , 人 们 对 它 的要求 也在 不 断地提 高 。本文 主要 通过 加 入不 同
( 1 ) 将 木 塑粉 、 玻璃 纤 维 ( O %、 1 %、 3 %、 5 %) 在
S R L — Z高速搅 拌 机 中进行 机械 混合 , 先低 速搅 拌 1 0 a r i n , 之后 高速搅 拌 1 0 a r i n , 高 速 搅 拌 速 度
1 引 言
2 材 料 的制备 2 . 1 原材料 的 准备
木塑复合材料 ( Wo o d — p l a s t i c c o m p o s i t e s , WP C) 是 一种 以植 物纤 维填充 热 塑性塑 料通 过挤 出等 加工
木塑粉 ( 含有发泡剂 ) 由湖北 格茵木业环保有 限公司提供 。根据纤维的增强原理 , 只有 纤维长度
l F , C l 2 0 l 4 .
2 0 1 4年 第 1期
玻 璃 钢 /复 合 材 料
2 7
料 界 面结合 较 差 , 并 且 这 种 结 合 较差 的界 面 为气 体
方式及纤维长度控制 [ J ] . 纤维 复合材料 , 2 0 0 0, 3 ( 1 ) : 1 9 - 2 2 .
1 8 0 0r /mi n;
( 2 ) 将} 昆 合 均匀 的物 料置 于 S H J . 6 3同向双螺 杆 挤 出造 粒机组 中进 行挤 出造 粒 ,模头 温度 为 1 8 7 ℃, 螺 杆加 热 区温 度依 次 为 1 7 8 ℃、 1 8 2 ℃和 1 7 6 c I = , 螺 杆 转 速为 4 5 r / mi n , 挤 出压力 为 1 2 M P a 。 在模具 出 口处 控 制切 刀 的转速 得到 长度 大约 为 6 mm 的粒料 ;
期制备过程 中被切断 , 本实验 选取 直径为 1 0 u n 的 r
6 m m无碱玻璃纤维 娟 j 。在 P V C基体的木塑复合
材料 中 , 纤维 的添加 量很 少, 最多 只有 3 0 % 左右 。 这是 因 为 P V C的流 动性 较差 , 如果 纤 维 这种 刚性 材 料 的添加 量过 多 , 容 易造 成 挤 出 困难 。本 实 验 中玻 璃纤 维 的含量 分别 为 0 %、 1 %、 3 %和 5 %。
玻璃纤维对发泡木塑复合材料成型及 力学性能 的影响
2 0 1 4年 1月
玻璃 纤 维对 发 泡木 塑复 合材 料 成 型及 力学性 能 的 影响
张 民杰 ,晏 石 林 ,杨 克伦 ,严 飞
( 武汉理工大学理学院 ,武汉 4 3 0 0 7 0 )
摘要 :将短切玻璃 纤维掺入木 塑复合材料 中, 制备 出具有增 强效果的环保型 木塑复合材料 , 探讨 纤 维的长度 和含量 对木 塑复合材料的拉伸 、 弯 曲以及冲击性能的影响 。研 究表 明, 随着玻 璃纤 维加入 量的增加 , 木 塑复合材料 的拉伸 、 弯曲以及 冲击 性 能明显提 高; 但材料 的流动性 能减弱 , 挤 出胀 大现象明显 , 发 泡倍 率 降低 。通过观 察拉伸 、 弯曲和冲击 断 口 S E M 图 片, 表明
2 . 2 纤维增 强发 泡木 塑复合 材料 的制备 过 程
而可有效地克服一般木塑复合材料脆性大 、 延展性 和抗冲击应力低 的缺点 , 并且降低了材料的密度 , 不 仅节省原料 , 而且隔音 、 隔热性能也较好 。泡孔减 弱了木纤维和聚合物基体之 间的连接 , 使得微发泡 木塑复合材料的有些强度有所降低 , 通过加入一定 量 的增强纤维可以使复合材料的性能得到改善H J 。
在 临界 长 度 以 上 时 才 能 充 分 发 挥 纤 维 的 增 强 作 用 J 。考虑 到造 粒过程 中过长 的纤维会 在 造粒 的后
成型的复合材料 , 是一种性能优 良、 经济环保的新
材 料 。木塑 复合 材料 具有 良好 的机 械强 度 和物 理性 能, 特 别是材 料 的 热 伸缩 性 和 吸水 性 比天 然木 材 小
含量的短切玻璃纤维 , 并对试样拉伸性能 、 弯曲性能 和冲击性能的分析 , 断面的 S E M 图片分析 , 探讨纤
维含 量对 木塑 复合 材料性 能 的影 响 。
( 3 ) 用1 m e s h的不锈 钢筛子对粒料进 行筛选 ,
选 出符 合要 求 的粒料用 于挤 出成 型 ;
收稿 日期 :2 0 1 3 - 0 5 — 1 0 本文作者还有 李永静 。 基金项 目: 树脂 在双尺度多孔纤维预制体 中的非饱和渗流机理与数值模拟研究 ( 5 1 0 7 3 1 2 5 ) 作者简介 :张民杰 ( 1 9 8 6 一 ) ,男 ,硕士 ,主要从事复合材料方面研 究。 通讯作者 :晏石林 ( 1 9 6 3 - ) ,男 ,博士 , 教授 ,主要从事复合材料方面研究 ,y a n s h l @w h u L e d u . e n 。
迅速地从复合材料 熔体 中逃 逸到环境 中提供 了通 道; 进而造成单 位体积 内 P V C含量增加 , 材料 的密 度增大, 同时由于大分子的卷 曲回缩致使挤 出胀 大
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