纤维横截面形状对复合材料性能的影响

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1、北京服装学院硕士学位论文(2009)纤维横截面形状对复合材料性能的影响摘要本文通过自行设计、委托加工，制备了圆形，三角形，扁平形，十字形，三叶形等五种不同截面形状的喷丝孔，用聚丙烯颗粒纺出五种不同截面的纤维，并将所纺出来的异形截面纤维作为增强纤维与聚乙烯基体做成复合材料，对所制备的纤维的截面进行了形状和尺寸的确定，进而对所制备的复合材料进行了力学性能分析和动态力学分析。对喷丝孔设计、计算结果表明，所设计的异形截面纤维的表面积均大于圆形，在受同样的拉力和压力下，异形截面纤维比圆形截面纤维的形变量小。对三角形截面进行受力分析的结果表明，

2、复合时异形纤维的排列方式对复合材料的性能有影响。显微镜观察结果证明所制备的异形截面纤维的形状在拉伸前和拉伸后没有明显变化，基本保持模口设计的形状。拉伸试验结果表明，异形截面纤维与圆形纤维比较，其断裂强度均较高；异形截面纤维复合材料的拉伸强度也较大。采用动态力学分析(DMA)方法进一步研究的结果显示，不同截面纤维的加入，提高了复合材料的储能模量，且随添加的异形截面纤维的表面积增大，复合材料的储能模量越大。关键词：喷丝孔；截面形状；圆形；异形截面纤维；复合材料；动态力学分析。北京服装学院硕士学位论文(2009)THED师LUENCEOF

3、THECRoSS—SECTIONSHAPEOFFIBERSoNTHEPROPEIU、IESOFTHECOⅣ口OSITESAbstractInthispaper，fivespecial—shapedfiberswerepreparedbyself-designedspinneretswithpolypropylene(PP)，whichwerecircular,triangular,pancake，crisscrossandtrefoil．Thesefiberswereusedtocomposethecompositeswiththe

4、PEresin．Thesectionalshapeanddimensionofthespecial-shapedfiberswerestudied．Themechanicalpropertiesofthefibersandthecompositesweredetermined．Thecalculationanddesignofthespinneretholeshowedthatthesurfaceareaofthecross-sectionoftheshapedfibersislargerthanthecircular．Whenth

5、efibersweresubjectedtothesametensileandpressure，thedeformationofspecial—shapedfiberissmaller．Themechanicalanalysisoftriangle-shapedfibershowedthatthearrangementofthespecial—shapedfiberhastheinfluenceonthecomposite．Theobservationofthecross—sectionalshapeofthefiberswithm

6、icroscopeapprovedthatthereWaSnosignificantchangeafterthedrawingontheshapeofthefiber．Thetensiletestresultsshowedthatthetensilestrengthofspecial—Shapedfibersandtheircompositesarebothhigherthanthatofthecircular-sectionfiberanditscomposite，respectively．Furthermore，theDMAsh

7、owedthatwiththehighersurfaceareaoftheCTOSS—sectionoftheshapedfibersthecompositeshadhigherstoragemodulus．Keywords：spinneret；cross—-sectionshape；circular-section；special·-shapedfiber；composite；DMA．II北京服装学院2007硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用

8、的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位做作者签名．弼刊并签字同期：矽口产J谓刁日学位论文版权使用