吸湿热老化对麻纤维增强生物复合材料力学性能和损伤机制的影响

摘要整理

生物复合材料正被开发用于结构应用，特别是在汽车工业中。植物纤维作为增强体是开发生态材料的第一步，但同时需要采用更环保的基体。本文比较了两种不同生态聚合物浸渍的织造麻复合材料：麻/Greenpoxy和麻/Elium。Greenpoxy是部分生物基热固性树脂，Elium是可回收热塑性聚合物。研究了各种吸湿热老化条件对这些复合材料力学性能的影响，并与常温常湿储存样品的性能进行了对比。水浸试验在三个不同温度下进行：21°C、60°C和70°C。采用Fick定律对吸水过程进行建模。通过调制差示扫描量热法（DSC）测量玻璃转化温度的演变。进行了重复渐进式拉伸加载试验，并配备声发射监测。分析了损伤因子、残余应变和声学事件的演变规律。同时进行了断口形貌分析和微型计算机断层扫描观察。讨论了损伤机制。结果表明，无论基体类型如何，吸湿热老化都会显著影响力学性能，但温度升高对两种复合材料的影响不同。

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