短切玄武巖纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料力學(xué)及摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，隨著對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，天然纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料也開始備受矚目。玄武巖纖維作為一種天然礦物纖維，取材方便，其抗拉強(qiáng)度與玻璃纖維相近，但比玻璃纖維具有更高的模量及更好的耐酸堿性。此外，與碳纖維相比，玄武巖纖維具有較低成本、更好的阻燃性及優(yōu)異的絕緣性等特點(diǎn)。
　　本文以短切玄武巖纖維(BF）增強(qiáng)聚甲醛(POM)樹脂，并采用熔融擠出-注塑成型的方法制備了纖維復(fù)合材料?？疾炝薆F纖維含量、BF纖維長(zhǎng)度對(duì)BF/POM復(fù)合材料力

2、學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響。并采用正交試驗(yàn)方法，對(duì)復(fù)合材料配方進(jìn)行了優(yōu)化;在確定最優(yōu)配方之后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的聚四氟乙烯(PTFE)以改善復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能;通過掃描電鏡(SEM)表征了纖維表面處理前后、復(fù)合材料沖擊斷面及磨痕表面的微觀形貌。得出如下結(jié)論:
　　1)復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能與BF纖維含量有關(guān)。添加BF纖維后復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高，但其摩擦學(xué)性能變差。隨著BF纖維含量的增加，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度、缺口沖

3、擊強(qiáng)度、摩擦系數(shù)和磨損量都會(huì)增大，其彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)先增后降再趨于穩(wěn)定趨勢(shì)。
　　2)復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能與BF纖維長(zhǎng)度有關(guān)。隨著BF纖維長(zhǎng)度的增加，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度增大，其缺口沖擊強(qiáng)度、摩擦系數(shù)呈先增后降趨勢(shì)，磨損量呈先降后增趨勢(shì)。
　　3)考慮BF纖維含量、纖維長(zhǎng)度和纖維表面處理對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響，通過正交試驗(yàn)對(duì)復(fù)合材料配方進(jìn)行優(yōu)化。最終獲得復(fù)合材料綜合性能最優(yōu)配方為:纖維長(zhǎng)4mm，纖