玄武岩/芳纶纤维增强混杂复合材料与碳纤维复合材料性能对比研究

摘要整理

由于环保和可持续发展的考虑，研究人员致力于开发新型复合材料结构。本研究以玄武岩纤维和芳纶纤维增强聚合物混杂复合材料作为碳纤维增强复合材料（CFRP）的替代材料进行设计和制造。通过改变纤维配比和铺层顺序制备混杂复合材料，以考察其对力学性能的影响。采用拉伸、冲击、硬度、形貌分析、吸水率和失重率等测试方法评估复合材料性能。结果表明：混杂样品的拉伸强度与纤维配比和铺层顺序相关，CFRP具有最高的拉伸强度；冲击测试表明B24A24玄武岩/芳纶混杂复合材料在各种纤维配比下的能量吸收能力均优于CFRP；吸水率测试显示，玄武岩纤维比例增加会提高混杂复合材料的吸水容量；当芳纶纤维位于上层时，失重率降低，硬度值增加；扫描电子显微镜分析表明，混杂样品的纤维-基体界面结合力弱于CFRP。研究结果表明玄武岩/芳纶混杂复合材料在冲击吸收性能方面具有优势，但在强度和界面结合方面仍需改进。

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