摘　要:采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过金属模压成型工艺,制备出单向玻璃纤维/环氧树脂复合材料。通过三点弯曲实验论证单向纤维对树脂基体的增强作用,从而研究不同纤维含量下复合材料的弹性模量、纵向拉伸强度、纵向压缩强度的变化趋势。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能均增强,当纤维体积含量为50%时,其各项性能均较好,弹性模量为40 GPa,纵向拉伸强度为1 200 MPa,纵向压缩模量为700 MPa。此外,对复合材料的其他常用力学性能参数进行检测。

　　关键词:环氧树脂;玻璃纤维;单向增强;力学性能

　　2　试验结果与分析

　　

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　　复合材料中各结构单元所起的作用不同。基体类似隔膜,能将增强体分隔开来,主要用于固定和黏附增强体,并将所受的载荷通过界面传递到增强体上。增强体被均匀地分散于基体中,主要用来承受载荷,降低复合材料被破坏的几率,提高材料的使用性能,延缓其使用寿命[7]。

　　由以上数据可见,当玻璃纤维体积含量为30%时,虽然复合材料的弹性模量有所增加,但增加幅度并不大,这主要是因为当纤维数目较少时,其承担的应力也相对较少,并且由于纤维的加入,切断了原来连续的基体,在树脂中形成了一定数目的缺陷,不利于弹性模量的增加。当纤维体积含量为50%时,弹性模量增加显著,这是因为当纤维增加到一定程度并均匀地分布于树脂基体中后,纤维较好地承担了受力作用。由于纤维和基体界面结合适中,纤维的变形受到基体的限制,同时纤维阻止基体的变形,从而使复合材料获得很好的强化。

　　2.2　复合材料的强度分析

　　图2、图3为不同玻璃纤维含量的复合材料纵向拉伸强度和纵向压缩强度变化曲线,可以看出,随着纤维含量的增加,复合材料的纵向拉伸强度和纵向压缩强度均呈增加趋势,且当纤维含量为50%时材料的强度值均高于纤维含量为30%时的材料强度值。

　　

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　　2.3　其他力学性能检测

　　由以上几组试验数据可见,当玻璃纤维体积含量为50%时,复合材料的性能较好,故对这种复合材料的其他几种常用力学性能作进一步检测,所得结果如表1所示。

　　

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　　3　结束语

　　参考文献

　　[1]黄晓军,张楠楠.环氧树脂的增韧改性研究新进展[J].广东化工,2006,33(12):61-63.

　　[2]肖生祥,樊　丁.环氧树脂与玻璃纤维复合材料的应用研究[J].山西建筑,2007,33(1):170-171.

　　[3]杨连贺,于建明.环氧树脂作为复合材料基体的研究进展[J].天津纺织工学院学报,1999,18(1):64-65.