新型香蒲纤维复合材料：将废弃生物质转化为复合材料增强体

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真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺广泛应用于运输工业中型至大型复合材料的制造，需要使用非织造垫。虽然该应用中使用的非织造玻纤垫已针对树脂浸渍和性能进行了优化，但针对天然纤维的优化垫材尚不可得。本研究通过碱浸沤麻工艺从香蒲植物中提取纤维（产率18%-30%），并制造了非织造香蒲纤维垫。提取的纤维直径呈正态分布（平均直径d_avg.=32.1 µm）；弹性模量和强度与直径呈反相关，平均值分别为19.1 GPa和172.3 MPa。采用非织造垫、Stypol聚酯树脂、VARTM工艺压力（101 kPa）和压缩成型压力（260 kPa和560 kPa）制造香蒲纤维复合材料并进行性能测试。面外渗透率随纤维体积分数（V_f）变化，受垫材面密度、厚度和纤维堆积密度的影响。香蒲纤维对Stypol树脂具有显著的增强作用。随着固化压力增加，复合材料的弹性模量和强度均增加，最大值分别达到7.4 GPa和48 MPa，这充分证明了来自废弃生物质的香蒲纤维作为增强体的应用价值。

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