玄武岩纤维与芳纶纤维和碳纤维混杂复合材料的热学和力学性能研究

摘要整理

复合材料结构因其优异的比强度和轻量化特性，已成为汽车工业中最受欢迎的材料之一。天然纤维增强复合材料在所有复合材料形式中占有重要地位。本研究采用真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺，以环氧树脂为基体，制备了不同铺层顺序的混杂复合材料。将玄武岩织物分别与碳纤维织物和芳纶织物进行混杂，研究混杂对热学性能、力学性能和微观形貌的影响。力学测试结果表明，玄武岩/碳纤维混杂复合材料的拉伸强度比玄武岩/芳纶混杂复合材料提高40.18%；显微硬度方面，玄武岩/碳纤维混杂配置相比玄武岩/芳纶混杂配置提高22.34%。热分析结果显示混杂样品相比均质样品的燃烧起始温度有所提高。在混杂样品中，碳纤维织物对冷结晶温度的影响占主导地位，而玄武岩材料在熔融温度中占主导地位。研究结果表明，与芳纶纤维混杂相比，碳纤维与玄武岩纤维的混杂能够显著提高材料的抗变形能力和耐热性能。

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