竹纖維增強(qiáng)聚合物力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近二十年來(lái)，在多個(gè)國(guó)家已開(kāi)展了對(duì)天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研究，研究的增強(qiáng)材料包括韌皮類纖維、莖類纖維、果實(shí)類纖維和葉類纖維等。相對(duì)于已廣泛使用的玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)材料，天然纖維除了價(jià)格低廉外，還具有非常積極的環(huán)保意義。其中莖類纖維材料中的竹子片材在中國(guó)一千多年前就用來(lái)制作承載工具和容器。竹纖維具有非常優(yōu)異的韌性和抗拉/彎/壓強(qiáng)度，很適合做復(fù)合材料的增強(qiáng)相。 本文研究中選取了一種特殊的竹類—慈竹，實(shí)驗(yàn)研究了慈竹纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合

2、材料的拉伸和彎曲力學(xué)性能，其結(jié)果與玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的相應(yīng)性能進(jìn)行了比較。研究工作具體包括：首先，根據(jù)增強(qiáng)材料的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的試件模具，提出了單向竹纖維以及玻璃纖維增強(qiáng)聚合物試件的制作工藝；其次，實(shí)驗(yàn)研究了竹纖維增強(qiáng)聚合物的拉伸性能，并與玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的拉伸性能進(jìn)行了比較；再者，針對(duì)小載荷撓曲和屈曲實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并制作了一套實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證了其精確度；最后，利用上述裝置進(jìn)行了本文研究中的彎曲和屈曲實(shí)驗(yàn)，研究了竹纖維增強(qiáng)聚合物

3、的彎曲性能和屈曲性能，并與玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的相應(yīng)性能進(jìn)行了比較。 研究結(jié)果表明竹纖維增強(qiáng)聚合物的拉伸模量要高于玻璃纖維增強(qiáng)的拉伸模量，而二者的拉伸強(qiáng)度相當(dāng)。結(jié)果同時(shí)表明竹纖維增強(qiáng)聚合物的伸長(zhǎng)率較低。通過(guò)彎曲和屈曲實(shí)驗(yàn)研究，表明竹纖維增強(qiáng)聚合物的彎曲模量彎曲強(qiáng)度都要明顯低于玻璃纖維增強(qiáng)的相應(yīng)值，但是其比彎曲模量和比彎曲強(qiáng)度和玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的相當(dāng)，同時(shí)表明兩種纖維增強(qiáng)聚合物的失穩(wěn)方向是隨機(jī)的，二者的穩(wěn)定性能相當(dāng)。綜合上述結(jié)果，