pbo纤维的耐热性和耐紫外光特性的研究

《pbo纤维的耐热性和耐紫外光特性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要PBO(聚对苯基苯并二噫唑poly(P．phenylene．2，6．benzobisoxazole))纤维是近年来出现的～种高强度、高模量、低密度的有机纤维，同时具有优异的热稳定性和阻燃性能，在航空航天、防弹防火、体育用品等领域具有广泛的应用前景，被誉为21世纪的超级纤维。这种新型纤维在国内的研究尚处于起步阶段。对其各方面的性能和数据还缺乏必要的了解。为了满足复合材料可靠性设计对增强材料统计断裂特性的要求，从PBO复合材料的使用环境条件出发，本文对经不同温度热处理和紫外光照射的不同时间的PBO纤维单丝作了较为完整和系统的研究，得出了一些有参考价值的数据，为今后

2、的PBO纤维复合材料设计提供理论及试验依据。PBO纤维单丝的研究以We娃“1分布和最弱连接理论为基础，研究了lcm、3cm、5cm和10cm长的PBO纤维单丝经过在空气氛围中250℃和300℃下热处理不同时间后的统计平均强度及强度分布，并用Kolmogorov检验其Weibull分布的正确性。指出了热处理后PBO纤维的统计强度随长度的变化情况，得出外推方程预报单丝强度，研究发现热处理后PBO纤维的统计强度随着纤维的增长而减小，而且发现3--4era是纤维的临界长度，纤维长度大于此临界长度后，纤维长度对统计强度的影响变得不明显；还发现随热处理时间的延长，PBO纤维的

3、统计强度不断下降，但仍符合weibun分布。对3cm长的PBO纤维分别在空气氛围中350℃下进行热处理和常温下进行紫外光照射处理不同时间，观察其统计强度和分散性的变化，研究发现热处理时间越长、热处理温度越高、紫外光辐照时间越长，PBO纤维性能退化越明显，发现在350℃下分别热处理6h、10h、14h、19h和25h后，强度保持率分别为90．89％、85．49％、78．58％、69．81％和60．71％；PBO纤维在紫外光分别辐照1h、6．5h、11h和18h后，纤维的强度保持率分别为98．65％、96．46％、90．39％和86．17％，这些结果说明PBO纤维具有

4、优异的耐热特性和一定的耐紫外光辐照特性。通过扫描电子显微镜观察热处理过和紫外光辐射后PBO纤维的表面状态，发现处理后的纤维表面不再保持光滑，而是因为纤维表面被氧化导致出现了沟槽和小缺陷，还有存在原纤从纤维主体上开裂和剥离的现象，这些是纤维统计平均强度的降低和纤维强度分白变化的主要原因。关键词：PBO纤维，Weibull分布，强度分布，热处理，耐热性，耐紫外光特性AbstractHigllperformancePBO(poly(p—phenylene-2，6-benzobisoxazole))fiber，becauseofitsexcellentmechanics，

5、heatresistancefunctionandfire—retardantproperty，hasbeenusedinmanyfieldsincludemilitaryandpublic．Itiscalledsuperfiberof21century．Thiskindofnewfiberisplacedinthestageofbe91nninginourcountryandthereisnotenoughinformationofitsproperties．AnintegratedanddetailedresearchaboutPBOsinglefibertr

6、eatedwithheatisdoneandgetssomeusefuldatumforreliablecompositedesign．TheseinformationanddatumCalloffernecessarysupportforthedesignofPBOfibercompositesinthefuture．BasedofWeibull／weakestlinkmodel，thestatisticaveragestrengthanditsdistributionoffourdifferentlengthPBOsinglefiberswhichweretr

7、eatedwithheatandultravioletradiationwereresearched．ThetensileforceofeverysinglefiberWaSmeasuredandtheexadnc鹞ofWeibulldistributionwascheckedupbyusingKolmogorovexamination．Theresultspointoutthecomplexionthatthestatisticalstrengthchangedwithfiberlength．Fromtheexperiment，theequationtofore

8、castt