基于碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層合板存在易分層的缺陷,本文采用層間鋪入苧麻短纖維的方式對碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層合板進(jìn)行了層間增韌,制備了苧麻短纖維層間增韌碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層合板。研究了不同長度、不同面密度以及表面KH-550改性的苧麻短纖維對層合板層間斷裂韌性的影響。探討了層間鋪入改性和未改性的苧麻短纖維對層合板力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,層間鋪入苧麻短纖維明顯提高了碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層合板的I型層間斷裂韌性（GIC）和II型層間斷裂韌性（GIIC）,當(dāng)鋪入KH-550改性過的苧麻短纖維長度為6 mm,面密度為12 g·m^-2時,對層間斷裂韌性的提高最大,GIC由497.48 J·m^-2增加到667.54 J·m^-2,提高了34.24%;GIIC由508.52 J·m^-2增加到862.11 J·m^-2,提高了69.54%;此外,層間鋪入KH-550改性的苧麻短纖維不但沒有使層合板的力學(xué)性能有所損失,反而有一定程度的提高。通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察層間鋪入... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 復(fù)合材料
        1.1.1 復(fù)合材料簡介
        1.1.2 復(fù)合材料層合板及其特點(diǎn)
    1.2 苧麻纖維
        1.2.1 苧麻纖維簡介
        1.2.2 苧麻纖維研究現(xiàn)狀
        1.2.3 苧麻纖維表面改性研究
    1.3 復(fù)合材料層合板層間性能改善研究
        1.3.1 基體增韌
        1.3.2 層合板縫合
        1.3.3 Z向穿刺（ Z-pining）
        1.3.4 層間增韌
    1.4 復(fù)合材料層合板層間性能的評價方法
    1.5 本課題研究的背景、意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究意義
        1.5.3 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)原材料
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)原材料
    2.2 苧麻短纖維的制備
        2.2.1 苧麻纖維的表面（偶聯(lián)）處理
        2.2.2 苧麻纖維的短切及分散
    2.3 苧麻短纖維層間增韌層合板的制備
        2.3.1 膠液體系配比的確定
        2.3.2 層合板的成型與試樣的制備
    2.4 性能測試及表征
        2.4.1 苧麻纖維基本性能測試
        2.4.2 凝膠化時間的測定
        2.4.3 差示掃描量熱分析（ DSC）測試
        2.4.4 苧麻纖維接觸角的測定
        2.4.5 紅外光譜測試（FTIR）測試
        2.4.6 層間斷裂韌性的測定
        2.4.7 機(jī)械性能測試
        2.4.8 掃描電子顯微鏡（ SEM）觀察
3 結(jié)果與討論
    3.1 苧麻纖維的表面偶聯(lián)改性研究
        3.1.1 偶聯(lián)劑濃度和處理時間對苧麻纖維單絲接觸角的影響
        3.1.2 KH-550 處理對苧麻纖維基本性能的影響
        3.1.3 苧麻纖維表面偶聯(lián)改性機(jī)理分析
        3.1.4 苧麻纖維表面的紅外光譜分析
        3.1.5 苧麻纖維表面的SEM分析
        3.1.6 小結(jié)
    3.2 苧麻短纖維層間增韌層合板的制備工藝研究
        3.2.1 膠液配比研究
        3.2.2 固化溫度對膠液固化度的影響研究
        3.2.3 凝膠化時間曲線
        3.2.4 溫度對苧麻纖維復(fù)絲拉伸強(qiáng)度的影響
        3.2.5 固化工藝的確定
        3.2.6 小結(jié)
    3.3 苧麻短纖維增韌層合板的層間斷裂韌性研究
        3.3.1 鋪入不同長度、面密度苧麻短纖維對GIIC的影響
        3.3.2 鋪入不同長度、面密度苧麻短纖維對GIC的影響
        3.3.3 苧麻短纖維的層間增韌機(jī)制分析
        3.3.4 苧麻纖維表面偶聯(lián)處理對層間斷裂韌性的影響
        3.3.5 小結(jié)
    3.4 苧麻短纖維層間增韌層合板的力學(xué)性能研究
        3.4.1 鋪入不同面密度苧麻短纖維對拉伸、彎曲性能的影響
        3.4.2 苧麻纖維表面偶聯(lián)處理對拉伸和彎曲性能的影響
        3.4.3 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]納米陶瓷顆�！~基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 朱城楠.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]層合板復(fù)合材料層間斷裂韌性的提高研究[D]. 王廣峰.天津工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號：3296991