一種玄武巖纖維-粉體改性木質(zhì)復(fù)合材料的開發(fā).pdf

1、玄武巖纖維和粉體具有強(qiáng)度高，耐酸堿腐蝕，耐高溫等優(yōu)良性能，利用玄武巖纖維改性木質(zhì)復(fù)合材料可以克服木制材料固有的缺陷，提高木材的使用價(jià)值。為了改善玄武巖纖維與木粉的界面粘結(jié)效果，本課題選用不同濃度的硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)玄武巖短切纖維進(jìn)行表面改性，并在相同的纖維含量和模壓工藝條件下制備了木質(zhì)復(fù)合板。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的濃度為0.75％時(shí)，木質(zhì)復(fù)合板的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大，分別為17.359MPa和37.331MPa，明顯改

2、善了纖維/基體的界面粘結(jié)性能。
　　 本課題選用不同長(zhǎng)度(5mm，10mm，15mm，20mm)和不同含量(2.5％，5％，7.5％，10％)的玄武巖纖維作為增強(qiáng)材料，采用模壓工藝制備了不同組分的木質(zhì)復(fù)合材料，討論玄武巖短切纖維的長(zhǎng)度和含量對(duì)木質(zhì)復(fù)合材料力學(xué)性能、阻燃性能和吸水性能的影響。
　　 拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，纖維長(zhǎng)度為10mm，含量為10％為最優(yōu)參數(shù)，其拉伸強(qiáng)度提高了47.46％。彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明，15mm，2.5

3、％為最優(yōu)參數(shù)，其彎曲強(qiáng)度提高了60.65％。吸水性測(cè)試結(jié)果，在高濕狀態(tài)下吸水厚度膨脹率規(guī)定為20％，而玄武巖纖維改性木質(zhì)復(fù)合材料的吸水厚度膨脹率最大為8.427％，其抗水性能遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定范圍。玄武巖纖維的長(zhǎng)度和含量對(duì)木質(zhì)復(fù)合材料的24小時(shí)吸水率的影響顯著，10mm(7.5％)和20mm(10％)復(fù)合板的24小時(shí)吸水率最低。燃燒試驗(yàn)結(jié)果表明，玄武巖纖維的長(zhǎng)度和含量對(duì)木質(zhì)復(fù)合材料阻燃性能的影響顯著，其中10mm(10％)為最優(yōu)參數(shù)，其阻

4、燃性能提高了10％。為了對(duì)不同規(guī)格木質(zhì)復(fù)合板的性能進(jìn)行比較，本文采用加權(quán)Borda數(shù)法進(jìn)行模糊決策分析。結(jié)果表明木質(zhì)復(fù)合板的綜合性能優(yōu)劣順序?yàn)?10mm，10％)，(15mm，2.5％)，(15mm，5％)，(10mm，7.5％)，(10mm，2.5％)。
　　 此外，本課題制備了玄武巖水晶玻璃粉體改性木質(zhì)復(fù)合材料，討論了玄武巖水晶玻璃粉體的添加量對(duì)木質(zhì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、吸水性能、阻燃性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明最佳含量為15％。