【《某胡麻纤维复合板材的性能分析案例》2700字】

[12]。图1.3是弯曲试样图。图1.3试样图：a）拉伸前；（b）拉伸后弯曲强度的计算公式：α2其中：α2F’L——试样的跨距，单位为mm；w——试样的宽度，单位为mm;t——试样的厚度，单位为mm;1.1.3压缩试验按照所查询到的标准GB1448-2005《纤维增强塑料压缩性能试验方法》，使用万能试验机测量复合材料的压缩强度，将试样截成尺寸为30×10×5mm的矩形长条，压缩速度为2mm/min将每一块复合板切分成3个规定尺寸大小的矩形长条，并连续测试3次后，再取算数平均值。图1.4是压缩试样图。图1.4压缩试样图压缩强度的计算公式：α其中：α3P——破坏载荷，单位为N；w——试样的宽度，单位为mm;t——试样的厚度，单位为mm;1.2测试结果与分析1.2.1生物-化学联合脱胶对胡麻纤维力学性能的影响表1.1生物-化学联合脱胶对胡麻纤维力学性能的影响测试项目单纤维强力/N∙酶生物脱胶0.98化学脱胶0.75生物-化学联合脱胶0.86由表1.1可知，酶生物脱胶后的胡麻纤维的强力最好，但酶生物脱胶不能完全去除胡麻中的胶质，并且产酶量和酶活性低，脱胶效率低，不能满足于现实中正常的纺织生产。化学脱胶的碱煮次数多，时间长对胡麻纤维造成的损伤大，导致纤维强力相较于其他两种脱胶工艺低。此外，化学脱胶产生碱煮后的废水，处理难度大，一般直接倒入下水道中，不利于环境保护。对胡麻采用生物-化学联合脱胶工艺所得到纤维的强力比仅化学脱胶要好，是由于减少了碱液煮练次数，煮练时间缩短，因而对胡麻纤维造成的损伤较小，强力相对提高。酶生物脱胶和化学脱胶的联合能够让各自缺点得到弥补，不仅脱胶后的胡麻的力学性能良好，而且能够减少碱性废液，有利于环境保护，符合绿色纺织的发展理念。1.2.2胡麻纤维质量分数对胡麻纤维复合板材力学性能的影响表1.2胡麻纤维质量分数对胡麻纤维复合板材力学性能的影响试验纤维质量分数/%拉伸强度/MPa弯曲强度/MPa压缩强度/MPa1#25.148.6264.3154.932#30.551.7575.79129.453#35.245.9361.35121.63由表1.2可知，在一定范围内，当胡麻纤维加入热塑性环氧树脂基体当中，胡麻纤维复合板材的力学指标明显提高，若此时继续添加胡麻纤维超过这个范围，复合板材的力学性有所下降。由此可见，并不是在基体当中添加越多的胡麻纤维，复合板材的力学性能越好。本实验在注射压力、真空度以及模具尺寸等VARTM工艺参数一定的条件下进行，当胡麻纤维在基体中达到一定比例后，若继续增加胡麻纤维的质量分数会使树脂灌注变得十分缓慢，难以完全浸润整块胡麻毡，一方面会使纤维发生接触，丧失协同抵抗变形的能力；另一方面导致复合板材的树脂质量分数相对减少，使后期材料固化困难。这两方面因素是最终导致胡麻纤维复合板材力学性能降低的根本原因。随着胡麻纤维质量分数的增加，复合板材的力学指标均呈现先升高后略有降低的规律。在纤维质量分数为30.5%时，复合材料拉伸强度、弯曲强度、压缩强度达到最大值，分别为51.75MPa、75.79MPa、129.45MPa。在本实验当中，表明纤维质量分数接近30.5%时，胡麻纤维/环氧树脂复合板材的力学性能达到最佳。表1.3是汽车常用的PP材料的力学性能。表1.3是汽车内饰常用的PP材料的力学性能力学指标单位搁物板仪表盘顶棚拉伸强度MPa152025弯曲强度MPa202540压缩强度MPa121724由表1.3可知，胡麻纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度均比目前国内汽车内饰使用更为普遍PP材料（即“聚丙烯材料”）明显要好。所以，利用质量分数为30.5%的胡麻纤维制成的复合板材用于汽车内饰件远超于汽车内饰材料的质量标准，完全适合应用于汽车内饰材料的生产制造。1.2.3改性处理对胡麻纤维复合板材力学性能的影响表1.4改性处理对胡麻纤维复合板材力学性能的影响试验改性方法拉伸强度/MPa弯曲强度/MPa压缩强度/MPa4#1%偶联剂50.7871.73145.835#2.5%偶联剂69.7387.76211.956#4%偶联剂59.5679.91192.27由表1.3可知，经过偶联剂改性处理后的胡麻纤维/环氧树脂复合板材拉伸强度显著提升。随着偶联剂添加量的增加，复合板材的拉伸强度呈现出先逐渐增加后又略有减小的规律。在偶联剂的质量分数为2.5%时，拉伸强度达到最大值，为69.73MPa。由于胡麻纤维与环氧树脂之间的界面相容性，在偶联剂处理后得以提高。使得改性处理后复合板材的拉伸强度较没有经过改性处理的复合板材提升地更为明显。由表1.2和表1.4的对比分析可知，偶联