使用竹(瓜多竹)制造強性輕質復合材料
Trujillo E1*, Osorio L1, Van Vuure AW1,Ivens J1and Verpoest I1
1天主教魯汶大學,冶金與材料工程系,復合材料課題組, Kasteelpark Arenberg 44, bus 2450, B-3001,比利時,魯汶
*通訊作者. Tel.: +32-16-321-448; fax: +32-16-321-990.E-mail address: eduardo.trujillo@mtm.kuleuven.be
雖然天然纖維如竹纖維的具有綜合優勢和良好的力學性能,但是還不能被用作高性能材料。在對竹纖維復合材料(BFC)的實際應用中,仍然需要克服許多障礙。例如,在復合材料生產過程中的熱降解,這種障礙使復合材料的基質仍局限于熔點相當低的熱塑性塑料(如聚丙烯)。還有濕度敏感性,尤其是在復合材料的使用時。在本研究中,對最終的復合材料的表現形式有一個更深入的了解,揭示了單竹纖維(single bamboo fi bres)隨不同的溫度—時間變化的特征。
對于單向(UD)竹纖維熱塑性復合材料(BTC)(用聚丙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯做為基質),進行了兩個纖維方向的彎曲測試。此外,本研究也對單向竹/環氧復合材料(BEC)暴露在不同的濕度水平下的特征進行了描述。結果表明:纖維的強度值約為800 Mpa,并通過一種新的綠色機械提取工藝獲得一個43 Gpa的楊式模量(Young’s modulus),雖然這些特性在溫度高于170°C會退化。利用對竹纖維熱塑性復合材料(BTC)的三點彎曲測試力學性能評價表明,這種材料的性能表現是合理的,但是仍有必要進行進一步的工作以提高纖維基質的界面強度。單向竹/環氧復合材料(BEC)具有很好的性能,但仍應增加相關的統計以研究它隨著相對濕度提高時的失效應變和強度特性。
竹纖維技術,竹纖維復合材料,力學性能
竹纖維的結構和力學性能之間的……