生物填充剂对Luffa acutangula纤维增强聚合物复合材料的特性的影响以及使用塔古奇技术进行参数优化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 开发新型工程材料至关重要.
• 卢夫法 (Luffa) 强化复合材料提供了可持续的替代品.
• 研究木粉等生物填充剂可以提高复合材料的性能.

研究的目的:

• 为了研究木尘颗粒对LAF增强的甲复合材料的机械和侵蚀性磨损性能的影响.
• 确定木尘的最佳含量,以尽量减少侵蚀性磨损.
• 为了评估增强机械性能与木灰添加.

主要方法:

• 复合材料是使用手工布置方法制造的,其LAF含量始终为20%.
• 木尘颗粒含量在0%,10%,20%和30%之间有所变化.
• 采用了塔古奇方法来确定最大限度地减少侵蚀性磨损的最佳参数.

主要成果:

• 为了最大限度地减少侵蚀性磨损,最优的组合包括20%的木尘,45米/秒的冲击速度,60°的冲击角度,600微米的侵蚀体大小和60毫米的对峙距离,产生了189.8毫克/公斤的侵蚀率.
• 与没有木尘的复合材料相比,包含20%木尘的复合材料显著改善了机械性能:拉伸强度增加了17.56%,曲强度增加了48.78%,冲击强度增加了54.64%.
• 添加木粉有效地提高了机械性能和耐磨性.

结论:

• 包括木粉在内的LAF复合材料显示出用于轻量化结构应用的巨大潜力.
• 这项研究强调了使用生物填充剂提高天然纤维复合材料性能的可行性.
• 这些增强复合材料适用于汽车和航空航天等行业的可持续应用,这些行业需要机械耐用性.