生物衍生复合材料的新概念：生物炭作为增韧剂改善龙舌兰基环氧生物复合材料的性能和耐久性

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生物复合材料因其良好的力学性能、轻质特性和低成本优势，在工业中逐步替代合成材料。然而，在多个潜在的结构应用领域中，其静强度和疲劳寿命仍不能满足要求。虽然文献中提出了多种纤维化学处理方法，但效果仍不够理想。为克服这一瓶颈，本研究提出了一种在绿色环氧树脂基体中添加碳质填料的方案，该基体由龙舌兰纤维增强。在众多碳基材料中，选择生物炭作为增韧剂，既考虑其环保特性，又利用其改善聚合物力学性能的能力。将不同质量分数的生物炭（1%、2%和4%）通过混合器和超声仪均匀分散于树脂中，采用压缩模塑工艺结合优化的热机械固化工艺制备纤维体积分数Vf=35%的短纤维生物复合材料。系统实验表明，2 wt%生物炭的加入对基体与纤维界面产生显著影响，疲劳寿命提高了三个数量级，同时静拉伸强度也有明显改善。

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