玻纤增强复合材料切割工艺对玄武岩纤维/聚乳酸基体复合材料力学性能的影响对比评估

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为满足半结构应用需求，可持续复合材料构件需具备良好的力学性能和优异的尺寸/几何完整性，两者均受二次加工工艺的影响。目前对可持续玄武岩纤维/聚乳酸（BFPLA）复合材料的开发、力学/微观结构表征和二次加工的研究相对较少，而该材料可作为半结构应用的优选方案。本研究旨在确定从BFPLA复合材料中制备样品的最优切割工艺，并通过实验评估不同切割工艺（线锯切割、数控铣削、水射流切割和磨料水射流切割）对样品拉伸和弯曲性能的影响。采用体视显微镜和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）评估切割方法产生的表面缺陷与力学性能的关联性。磨料水射流（AWJ）加工在所有试样上均产生均匀的表面轮廓，热降解最小，纤维翘起现象最少。与铣削切割的单向纵向、横向和双向样品相比，AWJ切割样品的拉伸强度分别提高27.9%、70.2%和54.4%。研究表明切割工艺的选择对切割样品的强度有显著影响。

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