竹单板/泡沫铝复合材料的制备及胶合性能评估
2021-05-31肖飞吴义强左迎峰彭亮李文豪孙晓东
林业工程学报 2021年3期
肖飞,吴义强,左迎峰,彭亮,李文豪,孙晓东*
(1. 湖南省林业科学院竹类研究所,长沙 410004;2. 中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙 410004)
铝基泡沫材料以其低密度、高比刚度等优异特性正受到广泛关注,在汽车、航空航天及建筑领域中均具备很大应用潜力[1-3]。但是铝基泡沫材料通常存在抗弯强度和刚度较小、成本昂贵等缺陷,极大限制了其在高铁车厢底板及娱乐场馆装潢的广泛使用。因此,为满足市场需求,用泡沫铝作为芯层材料以制备“三明治”复合结构材料,具有重要的现实意义。
近年来,有学者针对玻璃纤维、黄麻、芳纶或天然纤维与高分子树脂组成夹层结构面板的复合材料结构开展了大量研究[4-7]。Villanueva等[8]发现以玻璃纤维增强聚丙烯材料为面板、以闭孔泡沫铝为芯层材料,制备出的复合夹层结构弯曲性能提升较大,在被破坏时可吸收更多能量。然而,全球对环境保护越来越重视,玻璃纤维和碳纤维等面层材料成本高,不利于复合结构材料的推广应用,此时竹基复合结构材料可成为重要替代品之一。
竹材通常生长4~6 a即可加工利用,且强重比高、顺纹抗拉性能好[9-10]。然而,针对胶黏剂及施胶量对竹基复合材料结构性能影响的研究鲜有报道。为此,本研究采用3种不同的胶黏剂和3种施胶量对竹单板/泡沫铝复合材料界面进行胶接,探讨不同的胶黏剂和施胶量对复合材料力学性能、耐水性能和胶合界面的影响,旨在为竹单板/泡沫铝复合材料的开发和应用提供一定的技术支撑。……
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