真空辅助树脂传递模塑（VARTM）制备竹纤维增强环氧复合材料：成型工艺顺序和纤维含量的影响

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采用真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺制备竹纤维增强环氧复合材料（BFREs）具有成本低、产品质量高、可控性强和应用范围广等优势。然而，成型工艺的不成熟严重影响产品性能，制约了VARTM工艺优势的充分发挥。本研究系统调查了成型工艺顺序和纤维含量对竹纤维增强环氧复合材料物理-力学性能和热性能的影响。采用先纤维压缩后树脂注入的成型工艺顺序能有效保证气密性，显著降低复合材料中的孔隙率。复合材料的力学性能随纤维含量增加而逐步提升。当纤维含量达50 wt%时，弯曲强度和模量、剪切强度及冲击韧性分别达到71.27 MPa、6.78 GPa、11.68 MPa和5.45 kJ/m²。虽然竹纤维增强环氧复合材料的热稳定性略低于纯环氧树脂，但竹纤维的高刚性显著提升了环氧树脂的动态力学性能。生命周期评估表明，与玻纤增强复合材料相比，竹纤维增强环氧复合材料有效降低了环境影响和生产能耗。VARTM制备的竹纤维增强环氧复合材料在建筑、交通运输、家居用品、包装、运动器材和休闲用品等领域具有广阔的应用前景。

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