玻化微珠对秸秆灰/水泥复合材料导热性能的影响

通过响应面Box-Behnken实验设计,对玻化微珠增强秸秆灰/水泥复合材料的性能进行了优化研究。研究结果表明,所选模型具有显著性(P<0.05),模型优化得出的复合材料最优工艺参数为:掺入量为10%,粒径为600μm。在最优工艺下,玻化微珠增强秸秆灰/水泥基复合材料的导热系数为0.2919 W/(m·K),相比未优化处理的,导热系数降低了36%。

黄麻纤维/回收碳纤维混杂增强聚丙烯的制备及性能

针对回收碳纤维(RCF)再利用困难等问题,采用非织造-模压成型工艺,以黄麻纤维(JF)和RCF为增强材料、聚丙烯(PP)纤维为基体,制备绿色、环保的JF/RCF混杂增强PP复合材料。研究了RCF质量分数对复合材料力学、导热、导电性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察复合材料断面的微观形貌。结果表明,随RCF含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度呈先上升后下降的趋势,拉伸弹性模量、弯曲弹性模量、剪切强度、热导率呈上升趋势,电阻率呈下降趋势。综合考虑,当RCF质量分数为30%时,PP/JF/RCF复合材料力学性能最好,拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量和剪切强度分别为62.30 MPa,7.26 GPa,87.37 MPa,11.27 GPa和8.44 MPa,比PP/JF分别提高197%,108%,120%,152%和84%;当其质量分数为40%时,导热、导电性能最优,热导率、体积电阻率分别为0.621 W/(m·K),0.31Ω·cm,热导率提高115%,体积电阻率下降45%。力学性能达到TBT 3263-2011动车组乘客座椅前桌台要求。研究结果为RCF再利用提供可行性方案,可拓宽复合材料的应用领域。

稻壳纤维粒径和掺量分数对水泥复合材料性能的影响

以稻壳纤维(Rice husk fiber,RHF)为增强材料,以水泥为基体,制备了RHF/水泥基复合材料。研究了粒径对RHF在水泥基体中分散性能的影响;并以RHF粒径和掺入质量比为考察因素,采用响应曲面法,以RHF/水泥基复合材料的密度、抗折强度、含水率、吸水率和导热系数为响应值,建立数学模型,对RHF/水泥基复合材料的成型工艺进行优化设计。结果表明:RHF的粒径越小,在水泥基体中分散性能越好,粒径为150μm的RHF分散系数达到最大值,为0.981;响应曲面模型分析表明RHF的粒径为150μm、掺入质量为水泥质量的3%时,RHF/水泥基复合材料的性能达到最优,此时RHF/水泥基复合材料的密度为1 559.26kg/m3,抗折强度为9.38 MPa,含水率为7.05%,吸水率为16.71%,导热系数为0.50 W/(m·K),达到了建筑行业标准JC/T411—2007的要求。

聚乙烯醇乳液改性对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料性能的影响

为解决汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料力学性能较差的问题,本文提出采用聚乙烯醇(PVA)乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料进行改性。在优化秸秆纤维的粒径和掺入量后,采用PVA乳液与秸秆纤维和水泥进行共混成型,制备了改性后的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料。研究了不同质量比的PVA乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的抗折强度、密度、比强度和弯曲韧性的影响,通过含水率、吸水率及红外光谱测试揭示了PVA乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的改性机制。结果表明:汉麻秸秆纤维粒径为1700μm及掺入量为12%时,秸秆纤维对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的增强作用最好。随着PVA乳液质量比的增加,改性后汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的密度逐渐减小,弯曲韧性逐渐提高。当PVA乳液质量比为4.8%时,相较于未改性的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料,改性后的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料抗折强度和比强度分别提高了17.17%和20.50%。通过PVA乳液改性使汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料中秸秆纤维与水泥之间的界面得到改善,并缓解了秸秆纤维对水泥水化反应的阻碍作用。