基于格构模型理论的单纤维拉拔试验建模及仿真

1

作者 赵翔鹏 李辉 +4 位作者 杨青原 刘元珍 葛智 姜能栋 张洪智 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第5期1850-1858,共9页

水泥基材料的单纤维拉拔试验对测试仪器要求较高,试验操作难度大,很多实验室不具备测试能力。针对该问题,采用格构模型理论建立模型,基于分段步进式方法,对单纤维拔出过程进行数值仿真,得到纤维拉拔荷载-位移响应曲线。通过文献中的试... 水泥基材料的单纤维拉拔试验对测试仪器要求较高,试验操作难度大,很多实验室不具备测试能力。针对该问题,采用格构模型理论建立模型,基于分段步进式方法,对单纤维拔出过程进行数值仿真,得到纤维拉拔荷载-位移响应曲线。通过文献中的试验数据对模型进行验证,发现该模拟方法可以模拟单纤维拉拔过程及荷载-位移曲线。进一步,通过模型研究纤维方向、弹性模量和水泥-纤维界面黏结强度对于拉拔荷载-位移响应曲线的影响。模拟结果可用于研究不同边界条件下各种因素对试验结果的影响,计算工程水泥基复合材料单裂缝桥接关系,为高韧性工程水泥基材料设计提供参考。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 格构模型 纤维单拔 拉拔荷载-位移 纤维方向 界面黏结强度

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聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料单纤维拔出细观机理研究 被引量：1

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作者 谷凡 王凯 +2 位作者 包忠彬 胡世超 应傲 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期1092-1099,共8页

目的 探索聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)高韧性、应变硬化宏观力学行为的细观机理,为其材料特性设计奠定理论基础。方法 基于黏聚力单元和非线性弹簧连接器,建立单PVA纤维/水泥基体的ABAQUS有限元模型,对单PVA纤维拔出水泥... 目的 探索聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)高韧性、应变硬化宏观力学行为的细观机理,为其材料特性设计奠定理论基础。方法 基于黏聚力单元和非线性弹簧连接器,建立单PVA纤维/水泥基体的ABAQUS有限元模型,对单PVA纤维拔出水泥基体的全过程进行数值模拟分析。结果 PVA-ECC单纤维拉拔力-拉拔位移曲线可细分为线弹性阶段、连续脱黏阶段、整体滑移阶段、机械咬合硬化阶段和纤维磨损断裂阶段;纤维与水泥基体之间的传力机制包括剪滞切应力和机械咬合力;随着拉拔力的增加,机械咬合力逐渐成为主要传力机制。结论 水泥基体与纤维之间的机械咬合作用以及纤维表面的磨损是导致纤维断裂的根本原因,通过对纤维表面进行适当处理,可以降低水泥基体在机械咬合硬化阶段对纤维表面的磨损,使纤维断裂模式转变为纤维拔出模式,以更好地控制水泥基体的微裂纹失稳扩展,从而进一步提高PVA-ECC的韧性。 展开更多

关键词 PVA纤维增强水泥基复合材料 单纤维拔出 粘结界面 细观机理

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单纤维拔出试验表征硼纤维/环氧界面剪切强度研究 被引量：5

3

作者 文思维 曾竟成 +3 位作者 肖加余 杨孚标 王遵 张昌天 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期53-57,共5页

设计了一种单根硼纤维拔出试样制备方法,并测试了不同树脂基体的硼纤维/环氧复合材料的界面剪切强度;研究了单根硼纤维拔出界面破坏过程.结果表明:单根硼纤维拔出过程中,首先在纤维包埋起始部位和包埋端部产生裂纹,最后包埋中间部位的... 设计了一种单根硼纤维拔出试样制备方法,并测试了不同树脂基体的硼纤维/环氧复合材料的界面剪切强度;研究了单根硼纤维拔出界面破坏过程.结果表明:单根硼纤维拔出过程中,首先在纤维包埋起始部位和包埋端部产生裂纹,最后包埋中间部位的树脂基体破坏.摩擦力承担着较大的纤维拔出载荷;加入15%的液体丁腈橡胶硼纤维/环氧复合材料的界面剪切强度为33.69 MPa. 展开更多

关键词 复合材料 界面剪切强度 单纤维拔出试验 硼纤维

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单纤维拔出方法表征CFRP界面强度的研究 被引量：5

4

作者 黄玉东 孙文训 +1 位作者 张志谦 魏月贞 《高技术通讯》 CAS CSCD 1995年第12期34-37,共4页

提出了单根碳纤维从环氧树脂基体中拔出的一种简易方法，在国内首次实现了用该方法表征碳纤维增强树脂基复合材料（ＣＦＲＰ）界面粘合性能的技术。

关键词 碳纤维 复合材料 界面 强度 单纤维拔出

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陶瓷基复合材料单纤维拔出力学分析 被引量：9

5

作者 张鸿 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1886-1892,共7页

建立了考虑界面滑动摩擦的复合材料单纤维拔出力学模型,得到了包含泊松效应影响的基体轴向应力、纤维轴向应力和界面剪切应力的表达式.针对SiC/RBSN陶瓷基复合材料,在部分脱粘/滑移和完全粘结情况下,对纤维、基体、界面的应力分布进行... 建立了考虑界面滑动摩擦的复合材料单纤维拔出力学模型,得到了包含泊松效应影响的基体轴向应力、纤维轴向应力和界面剪切应力的表达式.针对SiC/RBSN陶瓷基复合材料,在部分脱粘/滑移和完全粘结情况下,对纤维、基体、界面的应力分布进行了分析.计算结果与有限元计算结果相比,具有较好的一致性.结果表明:纤维百分含量的变化能够改变界面发生脱粘/滑移失效点的位置;界面发生脱粘/滑移后的脱粘扩展比界面完全粘结的脱粘扩展更容易发生;不考虑热不匹配的影响,仅通过增加界面摩擦系数不能使应力重分布发生很大变化. 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 单纤维拔出 陶瓷基复合材料 界面 应力分布

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单纤维拔出实验的有关理论与应用 被引量：5

6

作者 蔡长庚 朱立新 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2004年第3期50-52,57,共4页

在30篇文献的基础上 ,总结了目前单纤维拔出实验的有关理论及其在纤维复合材料界面测试中的实际应用。虽然单纤维拔出实验具有比较直观的优点 ,但该方法本身也存在一定的局限性。为了比较准确测定纤维复合材料的界面剪切性能 ,经常将它... 在30篇文献的基础上 ,总结了目前单纤维拔出实验的有关理论及其在纤维复合材料界面测试中的实际应用。虽然单纤维拔出实验具有比较直观的优点 ,但该方法本身也存在一定的局限性。为了比较准确测定纤维复合材料的界面剪切性能 ,经常将它与动态力学分析 (DMA)和拉曼 (Raman) 展开更多

关键词 单纤维拔出 理论分析 纤维复合材料 界面性能 应用

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陶瓷基复合材料单纤维拔出过程分析 被引量：4

7

作者 张鸿 宋迎东 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期837-842,873,共7页

纤维埋入长度是单纤维拔出试验能否成功的关键因素之一,本文采用载荷位移曲线离散化方法将单纤维拔出过程离散为主要细观失效模式控制的不同阶段,建立了包含泊松效应影响的复合材料单纤维拔出力学模型,得到各阶段的载荷分布和位移分布... 纤维埋入长度是单纤维拔出试验能否成功的关键因素之一,本文采用载荷位移曲线离散化方法将单纤维拔出过程离散为主要细观失效模式控制的不同阶段,建立了包含泊松效应影响的复合材料单纤维拔出力学模型,得到各阶段的载荷分布和位移分布。采用能量平衡失效准则建立了界面脱粘长度与外载荷的关系,针对SiC/RBSN陶瓷基复合材料,分析不同纤维埋入长度情况下,泊松比、界面摩擦系数等载荷位移曲线的影响。 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 单纤维拔出 纤维拔出过程 陶瓷基复合材料 纤维埋入长度

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陶瓷基复合材料纤维拔出有限元研究 被引量：3

8

作者 刘春俊 张跃 +1 位作者 张大海 李仲平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期766-769,共4页

采用粘结带模型描述复合材料界面的分离特性,利用有限元数值方法模拟了陶瓷基复合材料的纤维拔出的细观损伤和破坏过程,计算了其拔出过程的载荷-位移响应曲线,研究了界面结合强度、纤维的埋深长度以及热膨胀不匹配对纤维拔出过程的影响... 采用粘结带模型描述复合材料界面的分离特性,利用有限元数值方法模拟了陶瓷基复合材料的纤维拔出的细观损伤和破坏过程,计算了其拔出过程的载荷-位移响应曲线,研究了界面结合强度、纤维的埋深长度以及热膨胀不匹配对纤维拔出过程的影响。结果表明该模型能很好的解释纤维拔出的破坏过程,纤维的最大拔出力和材料的承载能力都随面结合强度、纤维的埋入长度和基体的热膨胀系数增大而增大;纤维与基体热膨胀系数的不匹配对摩擦拔出力有直接影响。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 单纤维拔出 有限元 粘结带模型

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硅烷偶联剂改性钢纤维水泥基复合材料弯曲性能研究 被引量：1

9

作者 孙庭超 曾德明 曹明莉 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第7期2326-2335,共10页

通过硅烷偶联剂(SCA)对钢纤维进行表面改性,使用扫描电子显微镜和红外光谱仪对改性后的钢纤维进行微观表征,利用弯曲试验和单纤维拔出试验研究了两种SCA(KH560与KH550)改性钢纤维水泥基复合材料的弯曲性能和单纤维的拉拔性能。结果表明,... 通过硅烷偶联剂(SCA)对钢纤维进行表面改性,使用扫描电子显微镜和红外光谱仪对改性后的钢纤维进行微观表征,利用弯曲试验和单纤维拔出试验研究了两种SCA(KH560与KH550)改性钢纤维水泥基复合材料的弯曲性能和单纤维的拉拔性能。结果表明,KH560改性钢纤维能提高水泥基复合材料早期的弯曲强度和韧性、单纤维的峰值黏结应力和拔出功,而在后期,KH560劣化了钢纤维-基体界面,对弯曲性能和单纤维的拉拔性能产生了不利影响。KH550则呈现出与KH560相反的规律。KH550与KH560体积比为5∶5和7∶3的改性组能提高钢纤维水泥基复合材料早期和后期的弯曲性能,并有效改善钢纤维-基体界面黏结性能。复合SCA提高了钢纤维表面的粗糙度,并能在钢纤维-SCA-基体界面实现化学键连接。复合SCA有效提高了钢纤维水泥基复合材料的弯曲强度和韧性。 展开更多

关键词 硅烷偶联剂 钢纤维 弯曲性能 界面黏结性能 单纤维拔出 改性机理

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基于PVA纤维-基体界面性能分析水泥基材料的弯曲性能 被引量：6

10

作者 牛恒茂 武文红 +1 位作者 赵燕茹 邢永明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期995-999,1009,共6页

通过调整水胶比形成三种配比的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料(PFRCC),应用单纤维拔出试验测定了PVA纤维-水泥基体界面参数(化学脱粘能Gd和摩擦粘结强度τ0),发现水胶比增加,界面性能参数Gd、τ0均降低;应用三点弯曲试验获得了材料的弯曲... 通过调整水胶比形成三种配比的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料(PFRCC),应用单纤维拔出试验测定了PVA纤维-水泥基体界面参数(化学脱粘能Gd和摩擦粘结强度τ0),发现水胶比增加,界面性能参数Gd、τ0均降低;应用三点弯曲试验获得了材料的弯曲韧度和强度,基于PVA纤维-基体界面性能分析,并结合断裂面处PVA纤维宏观影像和微观的扫描电镜(SEM)影像,研究了界面性能对材料弯曲性能的影响。结果表明:低水胶比下由于裂缝处高的应力和界面处纤维与水泥基体高的化学粘结力使大量桥接裂缝的纤维瞬间断裂而失效,导致材料的弯曲韧度和从开裂到弯曲材料强度的增幅较小;中水胶比下裂缝处纤维脱粘后滑动并受摩擦粘结强度作用被严重刮削;高水胶比下裂缝处大量纤维由于界面处低的化学粘结力被拔出,而且拔出的纤维在滑动过程中由于低的摩擦粘结强度被轻微刮削,故桥接裂缝的纤维经历长的滑动,宏观上呈现出高的弯曲挠度特征,因而材料的弯曲韧度和强度的增加幅度显著提高。 展开更多

关键词 水泥基材料 单纤维拔出 界面性能 纤维桥接形态 弯曲性能

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国产高性能碳纤维复合材料界面性能研究 被引量：8

11

作者 李健芳 张娅婷 +2 位作者 孙宏杰 付平俊 黄智彬 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2013年第5期I0028-I0031,共4页

对国产MT300-3K、JHT300-3K和东丽T300-3K碳纤维表面微观形貌及其环氧树脂基复合材料界面性能进行对比研究,SEM结果表明,三者表面微观形貌一致;单纤维拔出对比试验表明,国产MT300-3K与东丽T300-3K碳纤维界面剪切强度相当,略大于国产JHT3... 对国产MT300-3K、JHT300-3K和东丽T300-3K碳纤维表面微观形貌及其环氧树脂基复合材料界面性能进行对比研究,SEM结果表明,三者表面微观形貌一致;单纤维拔出对比试验表明,国产MT300-3K与东丽T300-3K碳纤维界面剪切强度相当,略大于国产JHT300-3K碳纤维;单向板弯曲强度、层间剪切强度及破坏面微观形貌分析表明,三种T300-3K级碳纤维与环氧树脂基体的匹配性好,界面粘接强度相当。 展开更多

关键词 T300—3K 碳纤维 复合材料 单纤维拔出试验 界面

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硼纤维/环氧复合材料界面剪切强度的测试与研究 被引量：2

12

作者 文思维 肖加余 +2 位作者 曾竟成 杨孚标 张昌天 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期67-70,共4页

设计了一种单纤维拔出试样制备方法，分析了单根硼纤维拔出特性；同时采用该方法分别测试了四种硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度。固化剂采用异佛尔酮二胺（IPDA）的硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度比采用二乙烯三胺（DETA）的提高... 设计了一种单纤维拔出试样制备方法，分析了单根硼纤维拔出特性；同时采用该方法分别测试了四种硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度。固化剂采用异佛尔酮二胺（IPDA）的硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度比采用二乙烯三胺（DETA）的提高了44．7％；采用液体丁腈橡胶（LNBR）改性环氧树脂的硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度提高了97．7％～135％。 展开更多

关键词 硼纤维 环氧树脂 界面剪切强度 单纤维拔出试验

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水刺非织造布的纤维缠结效果分析及影响因素初探 被引量：11

13

作者 祝晶晶 王洪 +1 位作者 吴海波 靳向煜 《产业用纺织品》 2012年第9期6-10,共5页

为了解水刺非织造布中纤维的缠结情况,以普通涤纶和水刺专用高亲水涤纶为研究对象,对从水刺非织造布中抽拔单根纤维的抽拔行为进行了研究,并测试了梳理纤网中纤维的抱合力。试验发现:水刺非织造布中纤维抽拔力越大,抽拔时断纤维的百分... 为了解水刺非织造布中纤维的缠结情况,以普通涤纶和水刺专用高亲水涤纶为研究对象,对从水刺非织造布中抽拔单根纤维的抽拔行为进行了研究,并测试了梳理纤网中纤维的抱合力。试验发现:水刺非织造布中纤维抽拔力越大,抽拔时断纤维的百分数就越高,水刺非织造布的强力越大,说明纤维抽拔力可以用来衡量水刺非织造布中纤维的缠结效果;梳理纤网的拉伸强力可以间接反映纤维抱合力,纤维间的抱合力越大,水刺过程中纤维缠结程度越高,则制得的水刺非织造布的强力越大。 展开更多

关键词 水刺非织造布 纤维缠结 单纤维抽拔 抱合力

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提高硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度的方法

14

作者 文思维 肖加余 +3 位作者 曾竟成 江大志 杨孚标 张昌天 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期38-41,共4页

采用单根硼纤维拔出模型分析了硼纤维拔出过程界面剪切应力的分布;同时设计了一种单纤维拔出试样制备方法,并测试了不同硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度。结果表明:界面脱粘前,在纤维包埋起始端部和包埋末端界面存在剪切应力极大值,纤... 采用单根硼纤维拔出模型分析了硼纤维拔出过程界面剪切应力的分布;同时设计了一种单纤维拔出试样制备方法,并测试了不同硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度。结果表明:界面脱粘前,在纤维包埋起始端部和包埋末端界面存在剪切应力极大值,纤维包埋中间部位剪切应力较小;采用液体丁腈橡胶改性环氧树脂的硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度比未改性环氧树脂的提高了135%。 展开更多

关键词 复合材料 界面抗剪强度 单纤维拔出试验 硼纤维 环氧树脂

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PVA纤维增强水泥基材料中纤维-基体界面性能研究述评 被引量：5

15

作者 郭向阳 米力 +2 位作者 牛恒茂 赵燕茹 剧武赫 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第12期84-88,共5页

聚乙烯醇(PVA)纤维-水泥基体界面性能是影响纤维增强复合材料的延性的重要因素,通过单纤维拔出试验原理系统介绍了PVA纤维-基体界面性能参数计算和PVA纤维在拔出试验中的破坏机理,结合扫描电镜(SEM)影像,详细说明了PVA纤维表面油剂处理... 聚乙烯醇(PVA)纤维-水泥基体界面性能是影响纤维增强复合材料的延性的重要因素,通过单纤维拔出试验原理系统介绍了PVA纤维-基体界面性能参数计算和PVA纤维在拔出试验中的破坏机理,结合扫描电镜(SEM)影像,详细说明了PVA纤维表面油剂处理、水泥基体组分(粉煤灰、水灰比和砂灰比及砂类型)变化对界面性能的影响。结果表明:经过表面油剂处理的PVA纤维形成的复合材料,高掺量粉煤灰和高水灰比条件下,PVA纤维-基体界面利于材料宏观高延性的形成,而砂灰比在一定范围内影响界面性能,同时界面性能对纤维增强复合材料的延性有重要影响。 展开更多

关键词 PVA纤维水泥基复合材料 单纤维拔出 界面 扫描电镜(SEM)

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纤维—基体脱粘的界面应力分析

16

作者 马勇 树学锋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1997年第A01期269-273,共5页

本文建立了单纤维拔出时考虑纤维与基体间径向压应力及界面剪应力的简单模型，分析了纤维的轴向脱粘应力与界面剪应力纤维包埋长度的分布规律。

关键词 单纤维拔出 界面 脱粘 应力分布 复合材料

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纤维增强弹性体基复合材料单纤维拔出试验细观力学分析 被引量：16

17

作者 朱大胜 顾伯勤 陈晔 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1-7,共7页

建立了含纤维、基体以及粘弹性界面层三相纤维增强弹性体基复合材料单纤维拔出试验细观力学分析模型,得到了单纤维拔出过程中纤维轴向应力、界面层轴向剪应力、基体轴向应力和轴向剪应力的计算公式。以芳纶纤维增强弹性体基复合材料为对... 建立了含纤维、基体以及粘弹性界面层三相纤维增强弹性体基复合材料单纤维拔出试验细观力学分析模型,得到了单纤维拔出过程中纤维轴向应力、界面层轴向剪应力、基体轴向应力和轴向剪应力的计算公式。以芳纶纤维增强弹性体基复合材料为对象,研究了纤维埋入长度、纤维体积含量以及界面层厚度对单纤维拔出过程中纤维和界面层应力分布的影响。并将所建模型与部分文献所提模型相比较。结果表明:随着x/l(沿纤维埋入长度方向的坐标)的增加,纤维轴向应力单调增加,而界面层轴向剪应力基本先减小后变大;不同的纤维埋入长度、纤维体积含量以及界面层厚度,纤维轴向应力和界面层轴向剪应力会表现出不同的分布规律。 展开更多

关键词 固体力学 弹性体基复合材料 单纤维拔出 界面层 细观力学

原文传递

粉煤灰用量和早期养护温度对EGC拉伸性能的影响 被引量：7

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作者 万小梅 刘杰 +2 位作者 朱亚光 于琦 曾云辉 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期401-407,共7页

研究了粉煤灰用量、早期养护温度对工程地质聚合物复合材料(EGC)拉伸性能及微观结构的影响,并从细观力学角度对其纤维-基体界面的力学性能进行了分析.结果表明:降低粉煤灰用量不利于EGC拉伸延性的提高,适当提高早期养护温度有利于EGC拉... 研究了粉煤灰用量、早期养护温度对工程地质聚合物复合材料(EGC)拉伸性能及微观结构的影响,并从细观力学角度对其纤维-基体界面的力学性能进行了分析.结果表明:降低粉煤灰用量不利于EGC拉伸延性的提高,适当提高早期养护温度有利于EGC拉伸性能的提高;粉煤灰用量为80%、早期养护温度为60℃或80℃时,EGC的拉伸应变可达到3.5%以上;纤维拉拔过程中较长的滑移硬化阶段有助于EGC拉伸性能的提升. 展开更多

关键词 地质聚合物 韧性 拉伸性能 单纤维拔出试验 界面性能

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全棉水刺擦拭材料的力学性能研究

19

作者 刘丽娟 徐熊耀 吴海波 《产业用纺织品》 北大核心 2019年第11期14-19,共6页

利用不同的托网帘,制备不同面密度的平纹水刺非织造材料及网目水刺非织造材料,并从单纤维抽拔力、束纤维勾取力、材料拉伸断裂强力及抗弯刚度等方面研究水刺非织造材料的力学性能。结果表明:单纤维抽拔力可以表征纤维的缠结效果,单纤维... 利用不同的托网帘,制备不同面密度的平纹水刺非织造材料及网目水刺非织造材料,并从单纤维抽拔力、束纤维勾取力、材料拉伸断裂强力及抗弯刚度等方面研究水刺非织造材料的力学性能。结果表明:单纤维抽拔力可以表征纤维的缠结效果,单纤维抽拔力越大,则纤维间的缠结越紧密,材料的拉伸断裂强力越大;与相同面密度的平纹水刺非织造材料相比,22目水刺非织造材料具有更好的力学性能及柔软度,适合用作全棉水刺擦拭材料。 展开更多

关键词 水刺非织造材料 全棉擦拭材料 纤维缠结 单纤维抽拔力 束纤维勾取力 力学性能 柔软度

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羧基化多壁碳纳米管改性洋麻纤维对其环氧树脂复合材料界面性能的影响 被引量：5

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作者 张洪康 王春红 +2 位作者 左祺 李明 王晓云 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2153-2160,共8页

植物纤维增强复合材料正广泛应用于生活中各领域,但亲水性增强体与疏水性基体之间界面不相容的问题限制了复合材料的力学性能,本论文通过羧基化碳纳米管(c-MWCNTs)改性洋麻纤维,探究洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面改善机制。首先利用... 植物纤维增强复合材料正广泛应用于生活中各领域,但亲水性增强体与疏水性基体之间界面不相容的问题限制了复合材料的力学性能,本论文通过羧基化碳纳米管(c-MWCNTs)改性洋麻纤维,探究洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面改善机制。首先利用水和NaOH对洋麻纤维进行预处理,通过观测纤维直径变化、红外光谱图和纤维束断裂强度变化,探讨不同预处理方式对c-MWCNTs接枝洋麻纤维的效果影响;然后使用含量分别为0.5wt%、1wt%和3wt%的c-MWCNTs改性洋麻纤维,通过单纤维抽拔实验,探讨洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度(IFSS)变化。结果表明,与原洋麻纤维和水预处理过的洋麻纤维相比,经过NaOH处理后的洋麻纤维,直径变化幅度和纤维束断裂强度降低幅度最小,复合材料的尺寸稳定性较高;通过单纤维抽拔实验证明,洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度逐渐升高,但是有效性逐渐降低,当c-MWCNTs质量分数为0.5wt%时,c-MWCNTs处理洋麻纤维的有效性最高,达到45.09%;洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面性能得到改善,c-MWCNTs的存在增强了纤维与树脂基体间的机械锁结作用。 展开更多

关键词 羧基化多壁碳纳米管 洋麻纤维 单纤维抽拔实验 界面性能 植物纤维增强复合材料

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