纖維布/重組竹復(fù)合材料的制備工藝及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-24 19:22
重組竹具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景,作為一種新型的復(fù)合材料而倍受關(guān)注。重組竹在新領(lǐng)域的應(yīng)用,提高它的各方面的性能,提升其附加值,拓寬其應(yīng)用范圍,還有待研究者們的不斷努力和研發(fā)開拓。本文以重組竹為基材,表面分別碳纖維布(Carbon Fiber Sheet, CFS)和玻璃纖維布(Glass Fiber Sheet,GFS)為增強(qiáng)體,環(huán)氧樹脂(Epoxy resin, EP)為基體,采用熱壓成型工藝制備CFS(GFS)/重組竹復(fù)合材料,以達(dá)到提高重組竹的力學(xué)性能,如彈性模量(Modulus of Elastic,MOE)、靜曲強(qiáng)度(Modulus of Rupture,MOR)、抗彎剛度等,提高其耐水性、耐候性,為指導(dǎo)纖維布在重組竹增強(qiáng)過程中的應(yīng)用以及重組竹在建筑結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)和理論指導(dǎo)。對(duì)重組竹材進(jìn)行基本力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示:重組竹的順紋抗拉強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度、橫紋抗壓強(qiáng)度、橫紋抗拉強(qiáng)度、水平抗剪強(qiáng)度、彈性模量和靜曲強(qiáng)度分別為137.2 Npa、101.7 MPa、33.1 MPa、8.1 MPa、13.7 MPa、8916.5 MPa、110.4 MPa。其中橫紋抗...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的和意義
1.2 重組竹國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 重組竹制備工藝研究
1.2.2 重組竹物理力學(xué)性能研究
1.2.3 重組竹耐候性研究
1.2.4 重組竹應(yīng)用研究
1.3 無機(jī)纖維復(fù)合材料加固的研究現(xiàn)狀
1.3.1 碳纖維復(fù)合材料加固的研究現(xiàn)狀
1.3.2 玻璃纖維復(fù)合材料加固混凝土的研究現(xiàn)狀
1.3.3 混雜纖維復(fù)合材料加固混凝土的研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 重組竹和EP的基本性能測(cè)定
2.1 重組竹的基本力學(xué)性能測(cè)定
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.1.3 重組竹力學(xué)性能測(cè)試
2.1.3.1 順紋抗拉強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.2 順紋抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.3 橫紋抗拉強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.4 橫紋抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.5 水平抗剪強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.6 MOE和MOR測(cè)定
2.1.4 重組竹力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果
2.2 EP膠性能測(cè)定
2.2.1 試驗(yàn)材料與試劑
2.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法
2.2.3.1 差示掃描量熱法(DSC)
2.2.3.2 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析法(DMA)
2.2.3.3 彎曲和拉伸測(cè)試
2.2.4 EP性能測(cè)試結(jié)果
2.2.4.1 EP固化反應(yīng)溫度
2.2.4.2 EP固化度
2.2.4.3 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)
2.2.4.4 彎曲和拉伸性能
2.3 本章小結(jié)
第三章 纖維布增強(qiáng)/重組竹復(fù)合材料熱壓工藝研究
3.1 試驗(yàn)材料
3.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.0 試樣制備工藝流程
3.3.1 力學(xué)性能測(cè)定
3.3.2 DMA分析
3.4 工藝設(shè)計(jì)
3.5 試驗(yàn)結(jié)果
3.5.1 固化溫度和固化時(shí)間對(duì)復(fù)合材料性能的影響
3.5.1.1 固化溫度和固化時(shí)間對(duì)CFS/重組竹復(fù)合材料性能的影響
3.5.1.2 固化溫度對(duì)GFS/重組竹復(fù)合材料性能的影響
3.5.2 施膠量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
3.5.3 預(yù)固化壓力對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 纖維布/重組竹復(fù)合形式對(duì)材料性能的影響
4.1 試驗(yàn)材料與試劑
4.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
4.3 試驗(yàn)方法
4.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合方式對(duì)無機(jī)纖維布/重組竹復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4.1.1 MOE和MOR、wet MOE和wet MOR
4.4.1.2 抗彎剛度
4.4.1.3 纖維布增強(qiáng)機(jī)理分析
4.4.2 復(fù)合方式對(duì)無機(jī)纖維布/重組竹復(fù)合材料耐水性能的影響
4.4.2.1 浸泡24 h后復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性
4.4.2.2 干濕循環(huán)后尺寸穩(wěn)定性
4.5 本章小結(jié)
第五章 紫外加速老化對(duì)纖維布/重組竹復(fù)合材料的影響
5.1 試驗(yàn)材料與試劑
5.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
5.3 試驗(yàn)方法
5.3.1 試樣制備
5.3.2 紫外加速老化試驗(yàn)方法
5.3.3 力學(xué)性能測(cè)試方法
5.3.4 DMA分析
5.3.5 表面顏色測(cè)試方法
5.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
5.4.1 紫外加速老化對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
5.4.2 紫外加速老化對(duì)復(fù)合材料表面顏色的影響
5.4.3 紫外加速老化后復(fù)合材料DMA分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]竹材等離子體處理工藝優(yōu)化及其在重組竹中的應(yīng)用[J]. 鮑領(lǐng)翔,饒久平,蘭從榮,林巧佳,楊文斌. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[2]重組竹冷壓工藝的研究[J]. 王春霞,崔立東,劉浩陽(yáng),張晶,張長(zhǎng)武. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2013(12)
[3]重組竹制造用竹束的浸膠工藝優(yōu)化研究[J]. 王燕,李賢軍,呂建雄,徐康,吳義強(qiáng). 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[4]染色竹材生產(chǎn)重組竹的工藝及性能研究[J]. 袁少飛,李琴,汪奎宏,張建. 浙江林業(yè)科技. 2013(04)
[5]不同處理工藝防腐竹材的吸藥性能和抗流失性能[J]. 宋廣,夏炎,劉彬. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]低毒竹材防腐劑制備及防腐性能初探[J]. 夏炎,趙毅力. 林業(yè)科技開發(fā). 2012(06)
[7]紫外老化對(duì)碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的影響[J]. 喬琨,朱波,高學(xué)平,謝奔,袁華,吳益民,張春雷. 功能材料. 2012(21)
[8]國(guó)內(nèi)外竹材防腐的研究進(jìn)展[J]. 李能,陳玉和,包永潔,吳再興. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]足尺重組竹受彎構(gòu)件的試驗(yàn)與理論分析[J]. 魏洋,吳剛,張齊生,蔣身學(xué). 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(S1)
[10]玻璃纖維布加固木柱抗壓性能試驗(yàn)[J]. 鄭涌林,王全鳳,黃奕輝. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
博士論文
[1]熱處理對(duì)重組竹材物理力學(xué)及耐久性能影響的研究[D]. 秦莉.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[2]混雜FRP及其加固腐蝕混凝土柱抗震性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 李建輝.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[3]碳纖維加固鋼筋混凝土橋梁復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為分析[D]. 王樹森.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]碳纖維布加固再生混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)研究[D]. 楊粉.華北水利水電大學(xué) 2013
[2]可逆熱致變色竹塑復(fù)合材料的研究[D]. 吳秋寧.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[3]碳纖維布加固砌體墻抗震特性的有限元分析[D]. 杜新麗.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[4]混雜纖維加固混凝土短柱抗壓試驗(yàn)分析[D]. 尹毓良.延邊大學(xué) 2012
[5]戶外家具用重組竹材防腐工藝研究[D]. 趙鶴.南京林業(yè)大學(xué) 2011
[6]高強(qiáng)復(fù)合玻璃纖維加固鋼筋混凝土梁疲勞性能試驗(yàn)研究[D]. 張彬.南京航空航天大學(xué) 2008
[7]玻璃纖維布加固混凝土梁耐久性能研究[D]. 高維未.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[8]玻璃纖維聚合物持載加固混凝土柱抗壓性能試驗(yàn)研究及模擬[D]. 黃靖.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3551053
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的和意義
1.2 重組竹國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 重組竹制備工藝研究
1.2.2 重組竹物理力學(xué)性能研究
1.2.3 重組竹耐候性研究
1.2.4 重組竹應(yīng)用研究
1.3 無機(jī)纖維復(fù)合材料加固的研究現(xiàn)狀
1.3.1 碳纖維復(fù)合材料加固的研究現(xiàn)狀
1.3.2 玻璃纖維復(fù)合材料加固混凝土的研究現(xiàn)狀
1.3.3 混雜纖維復(fù)合材料加固混凝土的研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 重組竹和EP的基本性能測(cè)定
2.1 重組竹的基本力學(xué)性能測(cè)定
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.1.3 重組竹力學(xué)性能測(cè)試
2.1.3.1 順紋抗拉強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.2 順紋抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.3 橫紋抗拉強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.4 橫紋抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.5 水平抗剪強(qiáng)度測(cè)定
2.1.3.6 MOE和MOR測(cè)定
2.1.4 重組竹力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果
2.2 EP膠性能測(cè)定
2.2.1 試驗(yàn)材料與試劑
2.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法
2.2.3.1 差示掃描量熱法(DSC)
2.2.3.2 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析法(DMA)
2.2.3.3 彎曲和拉伸測(cè)試
2.2.4 EP性能測(cè)試結(jié)果
2.2.4.1 EP固化反應(yīng)溫度
2.2.4.2 EP固化度
2.2.4.3 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)
2.2.4.4 彎曲和拉伸性能
2.3 本章小結(jié)
第三章 纖維布增強(qiáng)/重組竹復(fù)合材料熱壓工藝研究
3.1 試驗(yàn)材料
3.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.0 試樣制備工藝流程
3.3.1 力學(xué)性能測(cè)定
3.3.2 DMA分析
3.4 工藝設(shè)計(jì)
3.5 試驗(yàn)結(jié)果
3.5.1 固化溫度和固化時(shí)間對(duì)復(fù)合材料性能的影響
3.5.1.1 固化溫度和固化時(shí)間對(duì)CFS/重組竹復(fù)合材料性能的影響
3.5.1.2 固化溫度對(duì)GFS/重組竹復(fù)合材料性能的影響
3.5.2 施膠量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
3.5.3 預(yù)固化壓力對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 纖維布/重組竹復(fù)合形式對(duì)材料性能的影響
4.1 試驗(yàn)材料與試劑
4.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
4.3 試驗(yàn)方法
4.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合方式對(duì)無機(jī)纖維布/重組竹復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4.1.1 MOE和MOR、wet MOE和wet MOR
4.4.1.2 抗彎剛度
4.4.1.3 纖維布增強(qiáng)機(jī)理分析
4.4.2 復(fù)合方式對(duì)無機(jī)纖維布/重組竹復(fù)合材料耐水性能的影響
4.4.2.1 浸泡24 h后復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性
4.4.2.2 干濕循環(huán)后尺寸穩(wěn)定性
4.5 本章小結(jié)
第五章 紫外加速老化對(duì)纖維布/重組竹復(fù)合材料的影響
5.1 試驗(yàn)材料與試劑
5.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
5.3 試驗(yàn)方法
5.3.1 試樣制備
5.3.2 紫外加速老化試驗(yàn)方法
5.3.3 力學(xué)性能測(cè)試方法
5.3.4 DMA分析
5.3.5 表面顏色測(cè)試方法
5.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
5.4.1 紫外加速老化對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
5.4.2 紫外加速老化對(duì)復(fù)合材料表面顏色的影響
5.4.3 紫外加速老化后復(fù)合材料DMA分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]竹材等離子體處理工藝優(yōu)化及其在重組竹中的應(yīng)用[J]. 鮑領(lǐng)翔,饒久平,蘭從榮,林巧佳,楊文斌. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[2]重組竹冷壓工藝的研究[J]. 王春霞,崔立東,劉浩陽(yáng),張晶,張長(zhǎng)武. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2013(12)
[3]重組竹制造用竹束的浸膠工藝優(yōu)化研究[J]. 王燕,李賢軍,呂建雄,徐康,吳義強(qiáng). 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[4]染色竹材生產(chǎn)重組竹的工藝及性能研究[J]. 袁少飛,李琴,汪奎宏,張建. 浙江林業(yè)科技. 2013(04)
[5]不同處理工藝防腐竹材的吸藥性能和抗流失性能[J]. 宋廣,夏炎,劉彬. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]低毒竹材防腐劑制備及防腐性能初探[J]. 夏炎,趙毅力. 林業(yè)科技開發(fā). 2012(06)
[7]紫外老化對(duì)碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的影響[J]. 喬琨,朱波,高學(xué)平,謝奔,袁華,吳益民,張春雷. 功能材料. 2012(21)
[8]國(guó)內(nèi)外竹材防腐的研究進(jìn)展[J]. 李能,陳玉和,包永潔,吳再興. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]足尺重組竹受彎構(gòu)件的試驗(yàn)與理論分析[J]. 魏洋,吳剛,張齊生,蔣身學(xué). 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(S1)
[10]玻璃纖維布加固木柱抗壓性能試驗(yàn)[J]. 鄭涌林,王全鳳,黃奕輝. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
博士論文
[1]熱處理對(duì)重組竹材物理力學(xué)及耐久性能影響的研究[D]. 秦莉.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[2]混雜FRP及其加固腐蝕混凝土柱抗震性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 李建輝.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[3]碳纖維加固鋼筋混凝土橋梁復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為分析[D]. 王樹森.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]碳纖維布加固再生混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)研究[D]. 楊粉.華北水利水電大學(xué) 2013
[2]可逆熱致變色竹塑復(fù)合材料的研究[D]. 吳秋寧.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[3]碳纖維布加固砌體墻抗震特性的有限元分析[D]. 杜新麗.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[4]混雜纖維加固混凝土短柱抗壓試驗(yàn)分析[D]. 尹毓良.延邊大學(xué) 2012
[5]戶外家具用重組竹材防腐工藝研究[D]. 趙鶴.南京林業(yè)大學(xué) 2011
[6]高強(qiáng)復(fù)合玻璃纖維加固鋼筋混凝土梁疲勞性能試驗(yàn)研究[D]. 張彬.南京航空航天大學(xué) 2008
[7]玻璃纖維布加固混凝土梁耐久性能研究[D]. 高維未.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[8]玻璃纖維聚合物持載加固混凝土柱抗壓性能試驗(yàn)研究及模擬[D]. 黃靖.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3551053
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