玄武岩-碳纳米纤维增强聚合物复合材料的制备及力学性能研究

以玄武岩纤维(BF)和纳米碳纤维(CNF)为增强相制备了玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)复合材料和玄武岩-碳纳米纤维增强聚合物(BF-CNFRP)复合材料。利用万能试验机、扫描电子显微镜研究了复合材料的拉伸、弯曲、冲击等力学性能和断口形貌。结果表明,加入0.5%(质量分数)CNF的BF-CNFRP复合材料,在拉伸实验中具有更强的拉伸强度,拉伸强度增加了约20%;在弯曲试验中具有更好的残余抗折强度和弯曲性能,当温度高于50℃时,抗弯强度提高了13%～15%;在冲击试验中表现出更好的能量吸收和变形性能,抗冲击强度提高了8%～17%。对复合材料断裂界面进行SEM观察,探讨了BFRP和BF-CNFRP复合材料界面处的作用机理,为BF-CNFRP复合材料力学性能的提高提供了理论支持。