论文部分内容阅读
近年来,利用自然界中资源最丰富的天然纤维来开发性能优良和价格低的复合材料的研究,已引起人们的高度关注。在天然植物纤维中,麻类纤维不但具有很高的强度和模量,还具有耐磨性好、断裂强度高的特点,完全可以替代玻璃纤维等其它增强纤维生产出性能较好的复合材料。麻纤维资源广阔,在自然条件下可降解,符合人们对生态复合材料的要求。国内外在麻纤维增强热塑性材料的研究方面发展较快,产品可用于汽车、建筑、交通运输等各方面,尤其是用于汽车的内饰件。因此,本课题选用亚麻作为增强材料制备复合材料。
论文阐述了复合材料原料的选择理由,确定了亚麻针织物作为复合材料的增强体,聚氨酯作为复合材料的基体。为了研究不同密度的针织物对复合材料性能的影响,在优化编织工艺的基础上,在电脑横机上编织了不同密度的纬编平针针织物,并对针织物的结构参数进行了测定。
在分析聚氨酯材料的合成原理、制作方法、所用原料、配方及工艺条件特点的基础上,采用反应注射模型技术,制备了亚麻针织物增强聚氨酯复合材料。
本课题重点研究了聚氨酯材料与复合材料的拉伸、撕裂等力学性能,通过实验发现,增加聚氨酯材料的厚度,其拉伸断裂强力与撕裂强力得到提高;随着复合材料内增强织物密度的增大,其拉伸断裂强度增大,而其撕裂强力却减小;增大复合材料的厚度,并不能很好的提高其拉伸与撕裂性能。
最后用有限元分析软件模拟聚氨酯材料、单层针织物增强聚氨酯材料、双层(0°/0°,0°/90°)针织物增强聚氨酯材料的拉伸与撕裂实验,对针织物在复合材料中的植入位置、植入方式做出对比分析,并对复合材料的结构设计提供指导。
通过本课题的研究,能为将来纬编针织物增强聚氨酯复合材料的设计与开发提出了有效的建议,并对该材料的生产加工提供技术指导。