30、纤维增强复合材料的性能研究与应用

纤维增强复合材料的性能研究与应用

纤维长度和纤维含量的影响

不同纤维长度的研究

• 有研究使用硬化剂（HY591）和环氧树脂（LY556）制造香蕉纤维增强复合材料（BFRC），并按照ASTM D638标准进行了标距长度为25mm的拉伸试验。结果表明，使用15mm纤维长度制造的复合材料具有更优越的机械性能。
• 还有对椰壳纤维增强复合材料的研究，将纤维长度从30mm以10mm为步长变化到50mm（即30mm、40mm和50mm），发现50mm纤维长度时复合材料的机械性能最佳。

纤维长度和含量对BFRC的综合影响

使用硬化剂（HY951）和环氧树脂（LY556）制造BFRC，研究不同重量百分比（8 - 20%，步长为4%）和长度（5 - 20mm，步长为5mm）的纤维对复合材料的影响。结果发现，BFRC的最佳重量比和纤维长度分别为16%和15mm。超过这个比例和长度，由于纤维与基体的粘附性降低以及纤维过多导致基体减少，会使复合材料的性能下降。

纤维体积分数对断裂韧性的影响

对BFRC和玻璃纤维增强复合材料（GFRC）进行纤维体积分数为13%、17%和20%的断裂韧性实验，结果显示，由于香蕉纤维和玻璃纤维的增强作用，两种复合材料的断裂韧性都有所提高。随着纤维体积分数的增加，裂纹扩展载荷也增加，从而使GFRC和BFRC的断裂韧性都随之提高，且GFRC的断裂韧性优于BFRC。

纤维体积分数对混合复合材料的影响

研究玻璃 - 香蕉 - 菠萝叶混合复合材料中纤维体积分数对机械性能的影响。对不同纤维含量（30%、40%和50%）的样品进行