菠萝叶纤维编织织物增强环氧树脂复合材料的力学性能研究——真空辅助树脂注入成型工艺

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木质纤维素纤维及织物因其优异的力学性能和生态效益，作为聚合物复合材料增强体备受关注。虽然随机取向菠萝叶纤维(PALF)在复合材料中的应用潜力已有研究，但采用真空辅助树脂注入成型(VARIM)工艺制备的编织PALF织物复合材料的力学行为仍鲜有报道。本研究采用VARIM工艺制备纤维体积分数为40%的环氧树脂基复合材料，系统研究了编织菠萝织物增强复合材料的拉伸、压缩和弯曲强度。结果表明，三层未漂白菠萝编织织物复合材料的拉伸强度为845.1 MPa，而漂白织物复合材料的拉伸强度提高至996.7 MPa，这是由于漂白工艺改善了纤维-基体界面粘合。漂白织物复合材料在三层结构配置下表现出优异的弯曲强度(55.6 MPa)，进一步证实了漂白和编织工艺对提高承载能力的重要作用。研究结果表明，分层编织菠萝织物复合材料，特别是漂白变体，具有在工程应用中平衡强度、刚度和柔性的潜力。本研究不仅深化了对编织PALF织物复合材料的认识，还证实了其作为合成纤维增强体的可持续替代品的可行性。通过充分利用菠萝纤维束的性能和VARIM制造工艺，本研究为开发高性能、环保型复合材料在多种工程应用中的应用做出了贡献。

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