工业废弃玻纤垫与原生玻纤垫在混杂复合材料中的回收利用及环境效益评估——探索性研究

摘要整理

纤维工业虽然开发出具有优异物理和力学性能的材料，但同时产生大量难以降解的废弃物。随着研磨和分选技术的进步，可从废弃玻纤增强聚合物中提取玻璃纤维。本研究旨在将废弃玻纤与新型织造玻纤垫应用于结构件制造。采用手工铺层法制备复合材料，使用原生和废弃织造玻纤垫，纤维质量分数分别为10%、20%、30%和40%。通过相应的力学测试和振动测试研究回收纤维对复合材料力学性能和振动特性的影响。采用理论模型预测复合材料的力学行为，利用扫描电子显微镜分析复合材料试样的断裂面形貌。结果表明，含40 wt%新型织造玻纤垫的复合材料表现出最优的力学性能，拉伸强度和弯曲强度分别为243 MPa和1752 MPa，拉伸模量和弯曲模量分别为1244 MPa和946 MPa，冲击强度为12.13 J。新旧玻纤混杂复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别为211 MPa和1734 MPa，模量分别为1222 MPa和925.7 MPa，冲击强度为10.43 J。两种复合材料在各体积分数下的固有频率基本相近。理论预测模型与实验结果高度吻合，预测值与实验值的偏差极小。

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