玫瑰茄纤维增强乙烯基酯生物复合材料力学性能研究——基于纤维长度和含量的影响

摘要整理

本研究系统探讨了玫瑰茄纤维增强乙烯基酯生物复合材料的力学性能，重点关注纤维含量和纤维长度的影响。天然纤维增强聚合物复合材料的性能受多因素制约，包括纤维含量、纤维长度与取向、纤维-基体界面粘结等。采用手工铺层工艺制备复合材料板材，设置两种纤维长度（3 mm和13 mm）和五个纤维含量水平（10、20、30、40、50 wt%）。按ASTM标准对复合材料试样进行拉伸、弯曲和冲击性能测试。实验结果表明，在两种纤维长度条件下，拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随纤维含量增加而提高，在40 wt%时达到最大值，之后随含量继续增加而下降；而弹性模量则在10~50 wt%范围内随纤维含量线性增长。纤维长度为13 mm的复合材料在所有纤维含量组合条件下的力学性能均优于3 mm纤维长度的复合材料。研究确定最优纤维含量为40 wt%，在此条件下玫瑰茄纤维增强乙烯基酯复合材料可获得最佳综合力学性能。

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