蜗牛壳粉添加对亚麻纤维增强环氧树脂混杂复合材料力学性能和微观结构的影响

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混杂复合材料是由两种或多种不同增强体组成的材料体系，各增强体具有不同的性能特征。通过合理组合不同增强体，可充分发挥各组分的优势，使复合材料的力学、热学等性能相比单一增强体复合材料显著提升。近年来，天然纤维增强混杂复合材料因其独特的性能组合在汽车、航空航天、建筑、体育休闲等领域应用日益广泛。然而，天然纤维易受环境因素影响而降解，导致混杂复合材料的力学性能和耐久性下降。混杂复合材料能够实现高强度、高刚度和高韧性的有机结合，这在单一纤维复合材料中难以实现。本研究采用手工铺层法制备了亚麻纤维增强环氧树脂基混杂复合材料，添加不同质量比例的蜗牛壳粉（5%、10%和15%）和20%（质量比）的亚麻纤维。研究了复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和硬度等力学性能。结果表明：添加10%蜗牛壳粉的复合材料拉伸强度最高，达40 MPa；弯曲强度最高，达57 MPa；冲击强度最高，达31 KJ/m²。添加15%蜗牛壳粉的复合材料硬度最高，达43 HV。扫描电镜（SEM）观察表明，混杂复合材料的断裂机制包括纤维断裂、基体开裂、分层、界面脱粘、裂纹扩展和孔隙形成等。含填料复合材料表现出最低的吸水率。研究结果表明，10%蜗牛壳粉复合材料具有最高的拉伸、弯曲和冲击强度，而15%蜗牛壳粉复合材料具有最高的硬度（43 HV），且蜗牛壳填料复合材料的吸水率最低。

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