纖維增強金屬層合板是由纖維樹脂復(fù)合材料與金屬薄板交替鋪放并經(jīng)過熱壓成形而得到的一種制品,這種制品結(jié)合了復(fù)合材料與金屬的優(yōu)點,具有高強度、耐腐蝕、耐疲勞、抗沖擊性能強等突出特點。本文選用了具有耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好以及綠色環(huán)保等優(yōu)點的玄武巖纖維作為纖維增強金屬層合板的增強體,制備了玄武巖纖維增強金屬層合板并對其性能展開了研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)運用正交法設(shè)計實驗對玄武巖纖維增強金屬層合板的成型條件進行了優(yōu)化。按正交表設(shè)計實驗,制備了9種不同成型條件下的層合板,對各層合板分別進行拉伸、壓縮、彎曲和剝離實驗,將所得數(shù)據(jù)分別進行極差分析和方差分析,結(jié)果顯示:層合板成型最優(yōu)條件組合為成型溫度(α+10)°C、成型時間(β+20)min、成型壓力(γ+0.2)MPa,層合板的拉伸強度和彎曲強度受成型時間和成型壓力影響顯著,壓縮強度受成型時間影響顯著,剝離強度受成型壓力影響顯著。對正交實驗所得結(jié)論進行了實驗驗證,結(jié)果顯示在該最優(yōu)成型條件下制備的層合板具有最好的力學(xué)性能,驗證了正交實驗的正確性。將此層合板與商業(yè)層合板的力學(xué)性能參數(shù)進行對比發(fā)現(xiàn),自制層合板具有較強的拉伸強度和彎曲強度,但剝離強度較低。(2)研究了添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)金剛石微粉對玄武巖纖維增強金屬層合板力學(xué)性能的影響。金剛石微粉在加入層合板前需對其進行改性處理,首先闡述了硅烷偶聯(lián)劑對金剛石改性的機理,通過掃描電鏡照片、紅外光譜以及懸浮穩(wěn)定性測試等方法對改性前后的金剛石微粉進行了表征和分析。制備了含0 wt%、0.3 wt%、0.6 wt%、0.9 wt%、1.2 wt%金剛石微粉的玄武巖纖維與金剛石微粉復(fù)合增強金屬層合板并進行了拉伸、壓縮、彎曲、剝離實驗。結(jié)果顯示,金剛石微粉的加入使層合板的彈性模量、彎曲模量以及壓縮強度顯著增強,但使層合板的拉伸強度、斷裂應(yīng)變、彎曲強度、撓度及剝離強度降低;對于不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)金剛石微粉的層合板,添加0.9 wt%金剛石微粉時層合板表現(xiàn)出了最優(yōu)異的力學(xué)性能,將其力學(xué)性能與商業(yè)層合板的進行了對比,結(jié)果顯示添加0.9 wt%金剛石微粉的層合板在拉伸、壓縮和彎曲力學(xué)性能上表現(xiàn)較突出,但粘結(jié)強度較低。(3)對玄武巖纖維增強金屬層合板與鋁合金層板的螺栓連接工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。制備了不同孔幾何位置的玄武巖纖維增強金屬層合板與鋁合金板的連接件并進行了拉伸實驗,實驗結(jié)果顯示:當(dāng)W/D=2時,不同E/D的連接件的破壞方式均為拉伸破壞;當(dāng)W/D=3時,僅E/D=5時連接件的破壞方式為擠壓破壞,其余為拉伸破壞或剪切破壞;當(dāng)W/D=4時,E/D=3,4,5時的連接件的破壞方式均為擠壓破壞;最后當(dāng)W/D=5時,E/D=3,4,5時的連接件的破壞方式均為擠壓破壞。為了使連接件具有輕質(zhì)高強的特性,最終選擇孔的幾何位置為W/D=4,E/D=3。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB33
【部分圖文】：

復(fù)合材料分類方式

如圖 1.2 所示。其中復(fù)合材料的增強體一般為芳綸維等，基體一般為雙馬來酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂等；金屬金或鋼板。這種層板既繼承了復(fù)合材料的優(yōu)點[1-2]，同時質(zhì)高強等金屬材料所具備的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于各

圖 1.3 是幾種常見的不同形態(tài)下的玄武巖纖維制品。因為程中沒有添加新的成分，也沒有硼及其他堿金屬化合物排會對自然環(huán)境和人體造成傷害，是 21 世紀(jì)一種新型的環(huán)
【參考文獻】

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本文編號：2868288