高性能连续纤维增强木材复合材料制备与性能研究

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本文使用E-玻璃纤维、碳纤维增强樟子松,提高木材的力学性能,拓展劣质木材的应用。本文中利用真空辅助成型(VARI)工艺制备GFRP/木材复合材料和CFRP/木材复合材料。  通过研究原木材、GFRP/木材复合材料和CFRP/木材复合材料的力学性能,以及GFRP/木材复合材料和CFRP/木材复合材料的剥离性能。得出如下结论:  1、通过对试样的拉伸、弯曲、压缩、冲击试验结果进行研究,发现:相比于原木材,一层GFRP增强木材的拉伸强度提高了14%、弯曲强度提高了23%、压缩强度提高了8%、冲击韧性提高了约46%;两层GFRP增强木材的拉伸强度提高了25%、弯曲强度提高了约42%、压缩强度提高了约13%、冲击韧性几乎提高了2倍,均高于一层GFRP增强木材;一层CFRP增强木材的拉伸强度提高了29%、弯曲强度提高了约21%、压缩强度提高了约11%、冲击韧性提高了1倍。FRP对木材的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度影响较大,对木材的压缩强度影响小。  2、通过观察试样在拉伸、弯曲、压缩、冲击性能试验中的破坏情况,发现在拉伸、压缩方面,FRP能有效的约束木材的横向变形;在弯曲、冲击方面,FRP能提高木材的延展性。  3、通过对一层GFRP增强木材与一层CFRP增强木材的试样进行浸渍剥离测试,发现真空辅助成型工艺制备FRP/木材复合材料,界面结合牢固,胶接性能好,耐剥离。
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