纖維橫截面形狀對復(fù)合材料性能的影響.pdf

1、本文通過自行設(shè)計(jì)、委托加工，制備了圓形，三角形，扁平形，十字形，三葉形等五種不同截面形狀的噴絲孔，用聚丙烯顆粒紡出五種不同截面的纖維，并將所紡出來的異形截面纖維作為增強(qiáng)纖維與聚乙烯基體做成復(fù)合材料，對所制備的纖維的截面進(jìn)行了形狀和尺寸的確定，進(jìn)而對所制備的復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能分析和動態(tài)力學(xué)分析。
　　 對噴絲孔設(shè)計(jì)、計(jì)算結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的異形截面纖維的表面積均大于圓形，在受同樣的拉力和壓力下，異形截面纖維比圓形截面纖維的形變量

2、小。對三角形截面進(jìn)行受力分析的結(jié)果表明，復(fù)合時(shí)異形纖維的排列方式對復(fù)合材料的性能有影響。顯微鏡觀察結(jié)果證明所制備的異形截面纖維的形狀在拉伸前和拉伸后沒有明顯變化，基本保持?？谠O(shè)計(jì)的形狀。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，異形截面纖維與圓形纖維比較，其斷裂強(qiáng)度均較高；異形截面纖維復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度也較大。采用動態(tài)力學(xué)分析(DMA)方法進(jìn)一步研究的結(jié)果顯示，不同截面纖維的加入，提高了復(fù)合材料的儲能模量，且隨添加的異形截面纖維的表面積增大，復(fù)合材料的儲能模量