牟晨晓,丁晓非,林艾光,谢忠东,梁艳,姜玲

(1.大连海洋大学机械工程学院,辽宁大连116023;2.大连理工大学工程力学系,辽宁大连116024)

仿贝壳结构制备纤维增强的复合材料

牟晨晓1,丁晓非1,林艾光1,谢忠东1,梁艳2,姜玲1

(1.大连海洋大学机械工程学院,辽宁大连116023;2.大连理工大学工程力学系,辽宁大连116024)

模仿贝壳的层状结构,以环氧树脂作为基体,在树脂中添加了竹纤维和麻纤维,并对其力学性能进行了测试。结果表明:与环氧树脂材料相比,添加了竹纤维和麻纤维的环氧树脂复合材料的力学性能有所改善;竹纤维和麻纤维的增韧机制主要有裂纹滞止、微裂纹、界面剥离、纤维拔出、塑性桥连等,与具有弱界面的脆/塑复合材料增韧机制相似。

贝壳结构;竹纤维;麻纤维;复合材料

软体动物贝壳是一种优良的有机-无机界面复合材料[1-2],其微结构是其具有优良力学性能的重要原因之一[3-6],其形成过程本身就是纳米材料的自组装聚合的过程。目前对于贝壳珍珠层的研究较多,基于它的仿生模拟研究也较为广泛,而基于其交叉叠片结构仿生模拟的研究很少。麻和竹等天然纤维因其张强度比其他天然纤维高,可以称其为高性能天然纤维。按复合材料的广义定义,也属于复合材料范围。竹材具有众多复合材料的特性和组成特点,同时具有各向异性,比强度和比模量较高,适合作为复合材料的增强剂。关于竹和麻纤维复合材料及其制品的应用开发国外研究的较深入,已广泛应用于工程上,国内才刚刚起步。……