亞麻纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的預(yù)測(cè)模型

吳 昊，花 軍，劉 誠(chéng)，范 豪，徐振鋒

（東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱150040）

0 引 言

隨著資源短缺及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題的日益突出，開(kāi)發(fā)以低價(jià)天然植物纖維替代合成纖維作為增強(qiáng)體的樹(shù)脂基復(fù)合材料受到了世界各國(guó)的普遍重視。目前，探討天然纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料制備工藝的文獻(xiàn)和成果較多，但采用相關(guān)模型來(lái)預(yù)測(cè)其力學(xué)性能的研究不僅很少，而且預(yù)測(cè)精度均較低。Rouisona等［1］以洋麻纖維和不飽和聚酯樹(shù)脂為主要原料，采用樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝制備了復(fù)合材料，并分析了復(fù)合材料的力學(xué)性能；Aziz等［2］著眼于改善復(fù)合材料的界面性能，對(duì)纖維進(jìn)行堿處理，并探討了堿處理對(duì)復(fù)合材料性能的影響；Feng等［3］研究了洋麻纖維和聚丙烯注射成型材料的熱性能及動(dòng)態(tài)熱力學(xué)性能；張斌等［4］采用有限元法對(duì)織物增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量進(jìn)行了預(yù)測(cè)；才紅［5］研究了劍麻纖維／酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的性能；楊敏鴿等［6］研究了苧麻增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能；李小慧等［7］研究了聚酯纖維布增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的拉伸性能和摩擦學(xué)性能。據(jù)所查資料顯示，利用亞麻纖維和環(huán)氧樹(shù)脂制備復(fù)合材料的研究還很少。

真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑工藝是一種新型的、制備低成本復(fù)合材料的成型技術(shù)，是一種在真空狀態(tài)下排除纖維增強(qiáng)體中的氣體，利用樹(shù)脂的流動(dòng)、滲透來(lái)實(shí)現(xiàn)浸漬纖維，并在室溫下進(jìn)行固化的加工工藝［8］。

在考慮資源循環(huán)利用、節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上，作者以亞麻纖維為增強(qiáng)體制備了亞麻纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料，研究了亞麻纖維體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料拉伸性能的影響；……