菠萝/凯夫拉混杂纤维与花生壳纤维素增韧乙烯基酯生物复合材料的开发及其在无人机中的应用

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本研究旨在开发一种轻质混杂生物复合材料，采用菠萝纤维、凯夫拉纤维与花生壳纤维素增强乙烯基酯树脂，用于无人机应用。研究重点关注硅烷偶联剂对纤维和纤维素颗粒的表面处理对混杂生物复合材料力学性能、疲劳性能和低速冲击性能的影响。采用手工铺层工艺制备复合材料，纤维素体积分数范围为1~5%。结果表明，含5 vol%纤维素的复合材料拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、硬度和层间剪切强度分别达到161 MPa、224 MPa、6.8 J、84 Shore-D和21.4 MPa。含3 vol%纤维素的复合材料在极限抗拉强度的25%、50%、75%和90%应力水平下的疲劳寿命分别为42 697、29 821、22 381和18 164次循环。同时，3 vol%纤维素增强复合材料的低速冲击韧性达到12.36 J。研究结果表明，这种机械性能优异且韧性显著提高的生物复合材料可广泛应用于无人机制造、航空航天工业、汽车运输领域和民用基础设施结构材料等多个领域。

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