天然纤维复合材料基础研究

admin · 发表于昨天 11:03

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目前，环境材料已成为新材料领域中一个新的研究方向。在环境材料中，天然纤维扮演着越来越重要的角色。天然纤维复合材料是利用天然纤维（麻纤维、木纤维等）与热塑性树脂基体或热固性树脂基体复合而成的一种新型材料。天然纤维复合材料是复合材料领域的一朵奇葩，与玻璃纤维增强复合材料相比，具有密度低、隔音效果好、比性能高、可回收、价格低廉、人体亲和性好等优点，广泛应用于汽车工业、建筑工业、日用消费品等领域。开发天然纤维作为复合材料增强体，可以拓宽天然纤维的应用范围，刺激天然纤维的农业生产，对调整农村产业结构，发展以天然纤维为基础的高新技术产业，提高农副产品的附加值，促进我国材料科学的发展有着十分积极的意义。以麻纤维为研究重点，对天然纤维的结构、性能、处理及改性等方面进行了研究，结果表明天然纤维的主要化学成份为纤维素，其它非纤维素成份为纤维胶质，同时研究了不同处理方法处理后的天然纤维的吸水率、力学性能以及接触角等与复合材料相关的基本性能，结果表明不同的处理方法对天然纤维的吸水率、力学性能以及接触角等方面均会产生重大影响。针对天然纤维增强热固性和热塑性树脂的模压成型工艺，重点研究了BMC预混料的制备工艺以及影响因素，对BMC预混料的流动特性及测试方法进行了深入研究，同时对热固性和热塑性树脂体系模压工艺的工艺参数对复合材料制品的影响规律进行了研究，并测试了不同树脂体系对天然纤维复合材料力学性能，分析了影响因素。对麻纤维增强热固性和热塑性树脂复合材料、竹长纤维和竹短纤维增强复合材料、木质纤维增强不同基体的复合材料、混杂纤维复合材料以及天然纤维增强水泥基复合材料进行了力学性能研究，并对复合材料的微观结构进行分析，总结了影响天然纤维复合材料力学性能的主要因素。根据天然纤维增强复合材料力学性能的测试与微观分析，总结了天然纤维复合材料结构设计特点和条件，提出了结构设计步骤，建立了天然纤维复合材料的材料设计原则、纤维和树脂基体的选择条件及制造方法的选择依据，针对具体零件——船体结构进行了铺层设计与制备，成功将天然纤维应用于实践中，为天然纤维复合材料在我国的推广应用打下坚实的基础。总之，本论文针对天然纤维及其复合材料技术开展了系统的研究工作。论文研究成果对拓宽天然纤维的应用领域，科学地指导天然纤维复合材料的设计与制造，促进我国材料科学的发展有着十分积极的意义。

天然纤维复合材料基础研究

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