57、高性能复合材料的制备与性能研究

高性能复合材料的制备与性能研究

在材料科学领域，开发具有优异性能的复合材料一直是研究的热点。本文将深入探讨两种不同类型的复合材料：香蕉和亚麻纤维增强的混合增强聚合物复合材料，以及高密度和低密度聚乙烯（HDPE & LDPE）与锯末混合制成的复合材料。

香蕉和亚麻纤维增强聚合物复合材料

• 材料特性
  • 香蕉纤维 ：香蕉植物是多年生植物，主要生长在热带气候地区。香蕉纤维具有出色的机械性能，比强度高、重量轻且可生物降解。其化学组成中，纤维素含量为 62 - 64%，半纤维素为 19%，木质素为 5%，水分含量在 10 - 11.5%。机械性能方面，弯曲模量为 4 GPa，拉伸强度为 356 MPa，断裂伸长率为 2.6%，密度为 1.35 g/cm³。
  • 亚麻纤维 ：亚麻纤维长度可达 90 cm，直径平均约 12 - 16 微米。其化学组成中，纤维素含量为 81%，半纤维素为 14%，木质素为 3%，果胶为 4%。机械性能上，弯曲模量为 50 - 70 GPa，拉伸强度为 400 MPa，断裂伸长率为 1.2 - 1.6%，密度为 1.4 - 1.5 g/cm³。
  • 聚酯树脂 ：聚酯树脂是热固性聚酯基体的基础材料，是含有 C = C 双键的不饱和树脂。它通常由二醇和不饱和二元酸反应制备，为了修改交联位点之间的化学结构，还会添加饱和酸。聚酯树脂具有固化速度快、粘度低和成本效益高的优点，但与纤维的收缩率差异会导致模制表面出现凹陷。
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