苧麻纖維表面改性對其復合材料力學性能影響的研究.pdf

1、隨著科技的飛速發(fā)展，復合材料以其優(yōu)異的性能被廣泛用于各個領域。苧麻纖維作為一種性能優(yōu)良的纖維，已成為復合材料增強纖維的首選原料之一。但是苧麻纖維表面膠質(zhì)的存在影響了復合材料界面的穩(wěn)定性，使得復合材料整體性能有所下降。因此，對苧麻纖維進行表面改性已成為開發(fā)苧麻纖維復合材料的關鍵。
　　為了提高苧麻纖維與環(huán)氧樹脂之間的界面性能，本課題從綠色環(huán)保的角度出發(fā)，選用節(jié)能、高效的冷等離子體改性方法，對苧麻纖維表面進行改性，并且運用模壓工藝制作

2、苧麻纖維復合材料。通過測試苧麻纖維及其復合材料的性能，探究了苧麻纖維表面改性對其復合材料力學性能的影響。
　　課題研究包括四個方面:
　　(1)冷等離子體處理條件對苧麻纖維性能的影響。通過對苧麻纖維浸潤性能、表面形態(tài)、拉伸性能、摩擦性能的測試，發(fā)現(xiàn)冷等離子體處理可去除苧麻纖維表面的膠質(zhì)和雜質(zhì)，使苧麻纖維表面的不規(guī)則條紋外露，增加了纖維的表面粗糙度。
　　(2)冷等離子體處理最佳工藝的選擇。在不同處理時間和功率的條件下，

3、對苧麻纖維表面進行冷等離子體改性。通過分析苧麻纖維表面能及拉伸性能的變化，選擇改性效果明顯的參數(shù)進行正交試驗，最終選擇處理時間和處理功率分別為1min-100w處理、2min-150w處理、3min-200w處理。
　　(3)冷等離子體處理與堿處理對苧麻纖維性能影響的對比。與堿處理相比，冷等離子體處理對纖維的浸潤性能與摩擦性能的影響更為顯著。冷等離子體處理和堿處理都會損傷纖維的拉伸性能。通過對處理時間和處理功率的選擇，可降低冷等離

4、子體處理對纖維拉伸性能的損傷。
　　(4)冷等離子體改性苧麻纖維表面對其復合材料力學性能的影響。選用環(huán)氧樹脂作為基體材料，通過模壓技術，制作纖維含量為30％的苧麻纖維增強復合材料板。經(jīng)過力學性能的測試與分析，發(fā)現(xiàn)與未處理纖維相比，當處理條件為3min-200w時，纖維的表面能和與環(huán)氧樹脂的粘附功分別增加了124.5％和59.1％。由SEM和AFM可以觀測到纖維表面被冷等離子體刻蝕，刻蝕作用增加了纖維與環(huán)氧樹脂的接觸面，二者的結(jié)合更