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纤维与增强英文2025

通过引入分级芳纶/氧化锆混杂纤维增强玄武岩纤维增强复合材料的性能

Performance Reinforcement of Basalt Fiber–Reinforced Polymer by Guiding Hierarchical Aramid/Zirconia Hybrid Fiber

Ziteng Zhou, Buerke Yang, Jiaxin He, Xiang Yuan, Fei Cheng, Peng Zhang, Shuying Shi, Evgeny Lomakin, Daria Bondarchuk, Rasuljon Tojiyev, Hao Liu, Xiaozhi Hu · Shock and Vibration of Engineering Materials and Structures Key Lab of Sichuan Province, School of Materials and Chemistry, Southwest University of Science and Technology, No. 59 Middle Section of Qinglong Avenue, Fu Cheng District, Mianyang 621010, China
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期刊 / 来源Coatings
卷/期/页15 / 11 / 1356
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关键词:玄武岩纤维增强复合材料分级芳纶/氧化锆混杂纤维层间增强力学性能微纳纤维层间脱层

摘要整理

将分级芳纶/氧化锆混杂纤维引入玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)的层间区域,以优化其层间性能。通过三点弯曲试验和压缩试验,研究了微纳芳纶短纤维(MNASF)和氧化锆纤维(ZF)在不同质量比下对BFRP复合材料的增强效果。结果表明,当MNASF和ZF的掺入量均为2 wt.%时,BFRP复合材料的性能增强最显著。三点弯曲试验结果显示,与未增强的BFRP复合材料相比,弯曲强度和弯曲模量分别提高了119.2%和62.6%。压缩试验表明,该配方使压缩强度和压缩模量分别提高了257.7%和121.6%。扫描电子显微镜和光学显微镜观察表明,MNASF和ZF的引入有效降低了层间区域树脂富集区的体积分数,主要失效模式从层间脱层转变为剪切失效。总体而言,MNASF和ZF的引入有效结合了两种纤维的增强效应,显著改善了BFRP复合材料的力学性能。

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