碳纤维增强木基复合材料的制备及其力学性能
2015-01-02张杨,马岩
西北林学院学报 2015年6期
张 杨,马 岩
(东北林业大学 林业与木工机械工程技术中心,黑龙江 哈尔滨150040)
碳纤维(CF)是由有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物碳,是一种非金属材料。碳纤维性能优异,不仅密度低、比强度高、模量高,而且耐热性高以及化学稳定性好,除硝酸等少数强酸外,几乎对所有药品均稳定,对碱也稳定。其制品具有非常优良的X线透过性及阻止中子透过性,还可赋予塑料导电性和导热性[1-2]。
结合碳纤维优点的基础上,制备碳纤维增强木基复合材料,它是一种功能性材料,可用于支撑人体骨伤康复医疗用具的研制等方面[3]。对于人体而言,木纤维板具有很好的透气性,并且木材本身与人体皮肤就具有很好的相容性,但对于长时间支撑人体来说,它的强度还达不到使用要求。而碳纤维增强木基复合材料质轻强度高,具有减震性、抗疲劳性、耐腐蚀性等优点,具良好的韧性与降噪性能,且价格低廉,这些都是其他纤维增强复合材料所无法比拟的[4-7],在医疗用具领域的研究具更加深远的意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料及处理
选取碳纤维其网眼间距6mm,单根碳纤维直径为12μm;厚度10mm的中密度纤维板。为了祛除碳纤维表面的杂质,制备前将碳纤维网放入酒精中,超声波表面清洗,以保证后续制备时胶和碳纤维具有良好的界面结合。采用聚醋酸乙烯胶粘剂,是由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯,添加钛白粉。采用聚醋酸乙烯胶粘剂主要是由于该胶黏剂可常温固化、固化较快、粘接强度较高,用于木质材料粘接,同时它是以水为分散剂,使用安全、无毒、不燃。……
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