玄武岩纤维增强木质复合材料研究

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1、玄武岩纤维增强木质复合材料研究9玄武岩纤维增强木质复合材料研究9玄武岩纤维增强木质复合材料研究9玄武岩纤维增强木质复合材料研究9玄武岩纤维增强木质复合材料研究9　　采用硅烷偶联剂结合乳液型浆料上浆的方法对纤维进行表面处理，使用四种规格的玄武岩纤维布，将玄武岩纤维布热压在木质复合材料一面，得到的玄武岩布增强木质复合材料。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。　　摘要:采用真空辅助成型工艺(VARI)制备连续玄武岩纤维增强木材复合材料，通过测试其力学性能，分析了平纹66、平纹99、斜纹66、斜纹99等四种不同类型玄武岩织物的增强效果，结果显示平纹66玄武岩纤维布增强

2、木材复合材料的综合力学性能最优。　　关键词:玄武岩纤维布;复合材料;机械性能　　采用高性能纤维来改善木材性能的纤维增强树脂(FiberReinforcedPolymer/Plastic，简称FRP)木材复合材料，能够有效提高木材的强度、刚度、尺寸稳定性、耐久性、耐腐蚀性等性能，在土木工程、旧建筑的加固修补等方面得到广泛应用[1-4]，但FRP用于提升速生林尺寸稳定性、强度的研究相对较少[5]。目前国内外使用的增强纤维材料多以玻璃纤维、碳纤维为主[6，7]。与传统的高性能纤维相比，玄武岩纤维具有均衡的理化性能，如耐高温、耐烧蚀、耐酸碱、较好的热稳定性能，且价格适中，绿色无污染，因

3、而玄武岩纤维增强复合材料(BasaltFiberReinforcedPolymer/Plastic，简称BFRP)在工程领域越加得到推广[8-10]。本文利用夹层复合材料的制备原理，分别以组织为平纹和斜纹、经纬密为66和99的四种不同类型的玄武岩纤维布为增强材料，24mm厚的速生林樟子松板为基材，采用真空辅助成型工艺(VacuumAssistedResinInfusion，简称VARI)一次成型来制备BFRP/木材复合材料[11-13]。通过分析织物的组织和经纬密对复合材料力学性能的影响，旨在探索一种新型的玄武岩连续纤维增强树脂/木材复合材料，拓宽其在实际应用中的领域。　　一、

4、实验部分　　1.1主要原材料　　环氧树脂GCC135、W93固化剂，江苏昆山绿循化工公司;偶联剂:硅烷偶联剂KH550，扬州立达树脂有限公司。所用木材为樟子松，尺寸为500mm200mm24mm，密度为0.481g/cm3，市售。试验前需表面处理，以使木材表面平整无杂质，待干燥后密封备用。玄武岩织物:自行织造，所用纤维单丝直径为9μm，纱线细度为264tex，由浙江石金玄武岩纤维有限公司提供，参考标准GB/T76903-2001，采用IN-STRON3369型万能电子强力仪对玄武岩纱线进行强伸性测试，拉伸速度为100mm/min，圆弧式夹具的钳口隔距为700mm，试样测试

5、10次，取得玄武岩长丝抗拉强度的平均值为10.11MPa，其拉伸断裂曲线见图1。试验所用织物有四种，织物组织为平纹和斜纹[14]，如图2与图3所示。织物经纬密(每厘米内纱线的根数)为66和99。VARI成型工艺辅助料为PET薄膜、导流网、脱模布、分离隔膜、螺旋管、真空管、注胶管、密封胶带等，均由上海沥高科技有限公司生产。　　1.2主要仪器设备　　真空泵:2XZ-2型，上海沪京工业泵厂;IN-STRON5582万能试验机，美国英斯特朗公司;摆锤式冲击试验机:JB-300B型，济南时代试金试验机有限公司。　　1.3试样制备　　1.3.1玄武岩纤维布表面处理将玄武岩纤维布放于马弗炉中

6、250℃处理30min，然后用500ml、2mol/L盐酸溶液浸渍2h，取出后用蒸馏水冲洗三次，然后置于120℃烘箱中60min。然后将纤维布浸渍于1%浓度KH550硅烷偶联剂中15min，取出后置于120℃9烘箱中60min，处理完成后将纤维布放于密封的实验袋中备用[15]。1.3.2玄武岩连续纤维增强木材复合材料的制备按照500mm200mm尺寸裁剪经过表面处理的玄武岩织物，然后在铺好脱模布的模具上将裁剪好的织物和樟子松板进行铺装组配成预制件。樟子松的上下两面各铺设一层相同种类的织物，织物的纤维走向应保持一致。使用VARI成型工艺辅助料将组配好的预制件围成密封系统，自下而上

7、的铺设分别是分离隔膜→预制件→脱模布→导流网→螺旋管，最后再盖上真空袋薄膜，四周用密封胶带密封。之后开启真空泵抽真空，保证密封完全。按质量比100∶930调配环氧树脂GCC135和W93固化剂，待搅拌均匀后，开启注胶管和真空泵，灌注树脂。待浸渍完全，室温下固化3～4h后脱模。表1为五种试样的编号及试验的种类。　　1.4参照标准　　(1)拉伸性能测定:根据GB/T19382009木材顺纹抗拉强度测试方法对试样进行拉伸性能检测。(2)弯曲性能测定:根据GB