瓜藤類生物質(zhì)纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著地球資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng),用自然界中資源最豐富的天然植物纖維作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體的潛在優(yōu)勢已經(jīng)引起各國科學(xué)家的高度關(guān)注。天然植物纖維品種很多,目前國內(nèi)外研究主要集中在麻類和稻草、秸稈等農(nóng)作物的開發(fā)和利用領(lǐng)域,而對(duì)瓜藤植物如西瓜和南瓜等纖維資源尚缺乏科學(xué)的開發(fā)利用。
　　 為增加瓜類產(chǎn)品附加值,實(shí)現(xiàn)瓜藤生物質(zhì)材料的環(huán)境友好特性,本研究制備了瓜藤植物纖維,測定了瓜藤纖維的力學(xué)性能和瓜藤纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材

2、料的力學(xué)性能,這些工作將推動(dòng)瓜藤類植物纖維在天然復(fù)合材料的應(yīng)用研究和開展。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 一、纖維制備及其化學(xué)成分測定。借鑒原麻脫膠工藝,采用化學(xué)脫膠法制備瓜藤纖維；參照GB5889—86《苧麻化學(xué)成分定量分析方法》測定瓜藤纖維化學(xué)組分含量。試驗(yàn)結(jié)果表明一煮法更適用于瓜藤纖維制備,同時(shí)瓜藤中纖維素含量已超過50％,瓜藤纖維具備作為天然復(fù)合材料增強(qiáng)體的潛在優(yōu)勢。
　　 二、瓜藤纖維力學(xué)性能測定。測定了不同纖

3、維橫截面積和加載速度對(duì)纖維力學(xué)性能的影響。瓜藤纖維的拉伸強(qiáng)度和彈性模量取值范圍近似于椰殼纖維和棕葉纖維；與秸稈不同,瓜藤纖維軸向拉伸時(shí)表現(xiàn)為初始線性、非線性和線性斷裂三個(gè)階段,其中兩處線性階段表現(xiàn)明顯。
　　 三、瓜藤纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料的力學(xué)性能測定。制備了瓜藤纖維單向增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂板,測試了不同纖維體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合環(huán)氧樹脂板拉伸性能。瓜藤纖維單向增強(qiáng)復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度符合于由混合法則求得的計(jì)算值,同時(shí),隨著瓜藤纖維體積