纳米黏土增强芳纶/剑麻聚酯复合材料的力学和摩擦学性能评估

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由于混杂复合材料具有力学性能与生态特性的良好平衡，已成为研究热点。混杂化是改善复合材料强度和性能的有效途径。本研究采用手工铺层法，将芳纶(K)/剑麻(S)纤维增强聚酯基体，并添加不同质量分数(2%、4%、6% wt%)的纳米黏土(NC)制备混杂复合材料层板。对混杂复合材料层板进行了力学实验，测定其拉伸和弯曲性能，并利用扫描电子显微镜(SEM)对断裂样品进行了表征。制备的试样还进行了侵蚀磨损试验，试验条件为常温下，使用伸长型二氧化硅砂粒以148 m/s的速度在30°、60°和90°撞击角度下冲击。与0~4 wt% NC增强相比，聚酯/KSSK复合材料的拉伸强度提高了18%。弯曲强度在2 wt% NC时最高，与0~2 wt%相比，NC增强KSSK/聚酯复合材料的弯曲强度提高了28%。2 wt% NC增强KSSK/聚酯复合材料在法向方向(90°撞击角)的侵蚀磨损抗性优异，磨损量最小。研究结果表明所开发的新型层板材料适用于航空航天和汽车工业等工程应用领域。

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