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【6h】

甘蔗皮纖維/PP復(fù)合材料制備及力學(xué)行為分析

 
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  • 相關(guān)主題

目錄

聲明

第一章 前 言

1.1 研究背景及意義

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3 本文主要工作

第二章 甘蔗皮纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備

2.1 主要試驗(yàn)材料

2.2 主要試驗(yàn)設(shè)備

2.3 纖維的處理改性

2.4 制備工藝

2.5 復(fù)合材料制備工藝流程設(shè)計(jì)

2.6 試驗(yàn)分組方案

2.7 本章小結(jié)

第三章 甘蔗皮纖維/聚丙烯復(fù)合材料的物理性能測試分析

3.1等效密度測試

3.2 2h吸水厚度膨脹率測試

3.3 24h吸水率測試

3.4 本章小結(jié)

第四章 甘蔗皮纖維/聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能測試

4.1 拉伸強(qiáng)度測試

4.2 彈性模量測試

4.3 彎曲強(qiáng)度測試

4.4 硬度測試

4.5 甘蔗皮纖維/聚丙烯復(fù)合材料應(yīng)力強(qiáng)度因子測試

4.6 復(fù)合材料斷裂截面形貌分析

4.7 本章小結(jié)

第五章 結(jié)論

5.1 結(jié)論

5.2 展望

參考文獻(xiàn)

發(fā)表論文及參加科研情況

致謝

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摘要

甘蔗短纖維復(fù)合材料具有復(fù)合材料制品相對比重量輕、甘蔗纖維可替代木質(zhì)資源以及甘蔗纖維來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，是一類很有發(fā)展前景的新興復(fù)合材料。其應(yīng)用范圍從汽車、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域擴(kuò)展到如航空航天、船舶制造等新興行業(yè)中，在其應(yīng)用過程中要求其具備一定的剛度和強(qiáng)度，而在一些特定的場合中要求具有較高的穩(wěn)定性。因此研究分析其力學(xué)性能的重要性不言而喻。
　　本文以農(nóng)作物甘蔗的外表皮纖維（Sugarcane Bark Fiber，SBF）和聚丙烯（Polypropylene，PP）為原料，采用熱壓工藝制備了SBF/PP復(fù)合材料。在溫度為175℃、壓力為1MPa條件下、將SBF和PP共混熱壓15min，保壓時(shí)間為30min，制備甘蔗皮纖維/PP復(fù)合材料。探討不同甘蔗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)與甘蔗纖維粒徑對其力學(xué)性能的影響。本文的主要研究結(jié)果如下：
　　（1）對SBF/PP復(fù)合材料進(jìn)行物理性能測試。結(jié)果表明，甘蔗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)及甘蔗纖維粒徑對復(fù)合材料密度影響不大，SBF復(fù)合材料密度為0.8g/cm3，SBF復(fù)合材料2小時(shí)吸水厚度膨脹率及24小時(shí)吸水率均與纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)、纖維粒徑有關(guān)，當(dāng)纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％、粒徑為20-40目時(shí)，其2小時(shí)吸水厚度膨脹率及24小時(shí)吸水率均為最高，分別為3.9%和2%。
　?。?）對SBF/PP復(fù)合材料進(jìn)行拉伸、彎曲和硬度性能測試。結(jié)果表明，在相同甘蔗纖維粒徑條件下，SBF/PP復(fù)合材料纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，其拉伸和彎曲強(qiáng)度均下降；纖維粒徑減小時(shí)，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度先增后減；隨著SBF復(fù)合材料中纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加和纖維粒徑的減小，其彈性模量呈先增后減趨勢；SBF復(fù)合材料硬度隨纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)及纖維粒徑并無明顯變化規(guī)律。
　?。?）對SBF/PP復(fù)合材料進(jìn)行斷裂行為的實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用改進(jìn)的數(shù)字圖像相關(guān)方法測量了SBF/PP復(fù)合材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子。結(jié)果表明，纖維粒徑和纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)對復(fù)合材料斷裂性能的影響不明顯，隨機(jī)分布在纖維與基體之間的孔洞是影響其斷裂性能的主要因素，復(fù)合材料中的孔洞越多，復(fù)合材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子越大，復(fù)合材料中的孔洞越少，復(fù)合材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子越小。

著錄項(xiàng)

相似文獻(xiàn)

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