生物纤维和无机填料增强对碳纤维-凯夫拉-玄武岩-Innegra纤维生物/合成环氧混杂复合材料力学和热性能的影响

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植物纤维素填料在聚合物层板中的杂化应用因其多种优势而广泛应用于不同领域。本研究通过湿法铺层工艺制备了四种八层层板，采用生物填料（椰纤、剑麻和麻纤）、碳化钛（TiC）纳米颗粒，并改变合成织物（碳纤维、凯夫拉、玄武岩和Innegra）的堆积顺序与生物/合成环氧树脂复合。对所制备层板的密度、孔隙率、吸水率、弯曲强度、冲击强度、邵氏硬度和热稳定性进行了表征。实验结果表明，3F8LTSE复合材料（含剑麻、麻纤、椰纤填料，2层碳纤维/凯夫拉/玄武岩/Innegra织物，以及碳化钛增强合成环氧树脂）表现出优异的力学性能，弯曲强度达312.58 MPa，冲击强度为35.13 kJ/m²，邵氏D硬度为84.95，吸水率显著降低，证明其适用于轻量化结构。扫描电子显微镜观察显示纤维拔出、界面脱粘和填料在复合材料基体中的分散情况。本研究还采用人工神经网络（ANN）模型预测和评估生物/合成环氧混杂复合材料的物理、力学和热性能。结果表明ANN模型具有更高的预测精度，证实其是优化所制备生物/合成环氧层板性能的主要方法。

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