苎麻/大麻/凯夫拉混杂增强乙烯基酯复合材料的物理、力学、形貌及吸水性能研究

摘要整理

天然纤维增强混杂复合材料正逐步取代传统单一材料，在车辆、航空航天和运动器材工业中得到广泛应用。本研究重点是制备和表征苎麻、大麻及凯夫拉织物增强乙烯基酯混杂复合材料。采用经济可行且工艺灵活的手工铺层工艺制备复合材料层板。通过改变堆积顺序共制备6种复合材料，包括混杂和非混杂复合材料。对所制备的复合材料进行了物理性能分析（密度、孔隙率）、力学性能测试（拉伸、弯曲、层间剪切和冲击）、形貌分析（扫描电子显微镜）和吸水性能测试。混杂复合材料的孔隙率低于非混杂复合材料。凯夫拉织物作为表层、天然纤维织物作为芯层的混杂复合材料（L-5、L-6）力学性能最优，这是由于高强度凯夫拉织物的混杂效应。此外，为达到标准厚度所需的织物层数也影响了力学性能。所有复合材料均表现出相同的失效特征，包括横向层间剪切裂纹、微屈曲和纤维撕裂。凯夫拉纱线纹理均匀，而天然纤维织物纱线纹理相对不均匀。与盐水介质相比，复合材料在常规水和蒸馏水中的吸水率更高。这是由于盐粒子在材料表面的存在和积累，抑制了水分子的作用，导致吸水比例下降。

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