研究NaOH处理对GF/VER复合材料使用AE技术对其性能的影响
Lin Ming1, Haonan He1, Xin Li1
1Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Preparation Technology of the Ministry of Education, College of Textiles Science and Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Xiasha Campus, Hangzhou 310018, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 28, 2024
概括
用NaOH对玻璃纤维 (GF) 进行处理,可以改善其表面和与乙烯基 (VER) 树脂的结合,显著提高复合材料的强度. 声波排放分析分类了六种损坏类型,有助于复合材料设计和监测.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料工程 复合材料工程
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 玻璃纤维增强乙烯基 (GF/VER) 复合材料广泛使用,但可能存在接口缺陷.
- 玻璃纤维的表面修改对于提高复合材料的机械性能和耐用性至关重要.
- 声辐射 (AE) 技术提供了一种非破坏性的方法来监测材料中的损伤和故障机制.
研究的目的:
- 研究氧化 (NaOH) 处理对GF/VER复合材料界面和机械性能的影响.
- 为了确定GF/VER复合材料的最佳NaOH修饰条件.
- 分析损坏传播过程和故障机制,使用声辐射技术.
主要方法:
- 玻璃纤维 (GF) 用不同度和持续时间的NaOH溶液处理.
- 测量了GF/VER复合材料的界面切割强度和屈曲强度.
- 在三点曲试验中,用于监测和分类损伤机制的声辐射 (AE) 信号.
主要成果:
- NaOH处理使GF表面粗,并增加了活性组,增强了界面粘附.
- 接口切削强度增加了高达27.48%,曲强度达到346.72 MPa (20.96%的增强).
- 为故障机制确定了六个不同的AE频率范围:矩阵裂,接口解接,纤维拔出,纤维松,矩阵分层和纤维断裂.
结论:
- NaOH处理是提高GF/VER复合材料的界面性能和机械强度的有效方法.
- 为了达到峰值性能,确定了最佳的修改条件 (2mol/L NaOH, 48小时).
- AE技术成功地描述了损伤传播和故障机制,为复合材料设计和健康监测提供了宝贵的见解.
