2.1原料
竹原紗線,28tex,初始模量為59.857cN/dtex,斷裂強(qiáng)度為1.425cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為13.304%;聚乳酸長(zhǎng)絲,16.7tex,初始模量為67.785cN/dtex,斷裂強(qiáng)度為3.3678cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為25.047%。
2.2儀器及編織設(shè)備
橫機(jī),YG061-1500單紗強(qiáng)力儀,電子天平BT223S,織物厚度儀,INSTRON萬(wàn)能強(qiáng)力機(jī),Y/TD71-45A塑料制品液壓機(jī)。
3織物編織及復(fù)合材料制備
3.1織物的編織
利用天津工業(yè)大學(xué)自行研制的6針襯經(jīng)襯緯橫機(jī)編織襯經(jīng)襯緯組織,編織工藝參數(shù)如下:聚乳酸與竹原纖維的根數(shù)比為2∶1(質(zhì)量比約為55%∶45%),襯經(jīng)、襯緯總數(shù)為24根合股,針織線圈捆綁紗分別為12根和6根。織物如圖1所示。
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3.2復(fù)合材料的制備
將織物裁剪成20cm×20cm大小,每個(gè)試樣兩塊,平行層疊放置,在Y/TD71-45A塑料制品液壓機(jī)上進(jìn)行模壓,據(jù)多次試驗(yàn)按照以下工藝進(jìn)行模壓。涂抹脫模劑→預(yù)熱至60℃→放試樣于模板中,升溫至100℃,加壓至6MPa并持續(xù)20min→升溫至130℃,并持續(xù)20min→恒壓升溫至160℃,持續(xù)20min→恒壓,自然冷卻24h至室溫→取出板材[8,9]。
由于一次模壓后板材一面成型并不很好,現(xiàn)按以上工藝進(jìn)行二次模壓獲得較成功的復(fù)合材料板材預(yù)制件,預(yù)制件結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1。
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4試驗(yàn)結(jié)果與討論
按照國(guó)標(biāo)GB/T2035-1996,用手鋸將開(kāi)發(fā)形成的竹原纖維/聚乳酸復(fù)合材料板材沿橫向、縱向和斜向三個(gè)方向裁剪,最寬為20mm,最窄為10mm,長(zhǎng)為180mm,各3塊,在實(shí)驗(yàn)室溫濕度下(18℃、50%),在INSTRON萬(wàn)能強(qiáng)力機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn),拉伸速度為10mm/min,試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
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由以上數(shù)據(jù)可以明顯看出,相同結(jié)構(gòu)厚度的復(fù)合材料預(yù)制件,縱向的大部分拉伸性能要好于斜向和橫向,而橫向和斜向卻相差不大。除模量和位移之外,在相同方向上厚的預(yù)制件的大部分拉伸性能
比薄的明顯要好,但是我們并不能確定是否預(yù)制件越厚,拉伸性能就越好,這還需要進(jìn)一步的研究。在拉伸過(guò)程中增強(qiáng)材料主要承受力的作用,而基體材料也要承受一部分,只不過(guò)這部分相對(duì)較小,但基體
卻起著重要的作用。它將織物粘合固定成一個(gè)整體,在力作用時(shí)傳遞力,并使力達(dá)到均衡[10]。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)基體和纖維界面處最先出現(xiàn)裂紋,隨著試驗(yàn)進(jìn)行,這些裂紋會(huì)向鄰近區(qū)域擴(kuò)展,當(dāng)力達(dá)到一定程
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