低溫等離子體表面處理對UHMPE纖維復(fù)合材料性能的影響及測試.pdf

1、本文主要研究了超高模量聚乙烯纖維經(jīng)低溫等離子表面處理后與環(huán)氧樹脂的粘結(jié)性能及其該纖維復(fù)合材料的各項力學(xué)性能,并把UHMPE纖維和E-玻璃纖維混合制成復(fù)合材料進(jìn)行測試.研究表明:(1)經(jīng)低溫等離子體表面處理UHMPE纖維在表面引入了含氧極性基團(tuán),纖維表面被等離子體刻蝕,與環(huán)氧樹脂鍵合、機(jī)械鎖聯(lián).拔出強(qiáng)度提高5倍左右;纖維強(qiáng)度損失10％左右.(2)UHMPE纖維經(jīng)等離子體處理,對其復(fù)合材料的拉伸、彎曲性能影響不大;但對層間剪切影響力,ILS

2、S提高57％;抗沖擊性、極限應(yīng)變有所下降.(3)經(jīng)SEM觀察分析,低溫等離子體表面處理UHMPE纖維的破壞首先發(fā)生在纖維表層,呈剪切破壞;而未處理的纖維發(fā)生在纖維與基體的接觸面.(4)UHMPE纖維復(fù)合材料剛度低、韌性、彎曲性好,質(zhì)輕;比模量、比強(qiáng)度與E-玻璃纖維屬同一數(shù)量級.(5)UHMPE纖維與其它纖維混雜,彼此的物理力學(xué)性能在其復(fù)合材料中得到相互補(bǔ)充,混雜效應(yīng)提高15％.(6)UHMPE纖維復(fù)合材料缺點可以通過混合其它纖維而加以克