【摘 要】
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玻璃纤维增强玻璃复合材料是一种新型低成本、高效用的复合材料。本文结合合理的纤维、基体匹配原则,利用了玻璃纤维高模高强、较好的热稳定性与合适的热膨胀系数等特点以及
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玻璃纤维增强玻璃复合材料是一种新型低成本、高效用的复合材料。本文结合合理的纤维、基体匹配原则,利用了玻璃纤维高模高强、较好的热稳定性与合适的热膨胀系数等特点以及硼硅酸盐玻璃作为复合材料基体时所表现的良好的综合性能,采用了“三明治”结构法制备出了玻璃纤维增强玻璃复合材料,并对此复合材料的各项性能进行了研究和分析。论文对试样的热处理(包括加热温度、升温/降温速率、恒温时间)进行了优化研究,确定以90℃/h的加热速率加热至750℃至775℃范围内,并在此温度范围内恒温2个小时,最后,控制降温速率在30-40℃/h。通过实验对玻璃纤维含量为20%、50%和80%增强复合材料的致密度、弯曲强度、热震残余强度及各类试样的热膨胀系数进行了测试和分析。研究发现,随着复合材料纤维含量的增加,成型试样的致密度有所降低。纤维体积分数在50%时,复合材料的抗弯强度较高,从各试样的“力-位移曲线”中可以看出,其韧性更好。此外,玻璃纤维增强玻璃复合材料的抗热震性能相较于原玻璃材料有显著地提高。玻璃纤维体积分数为20%的试样经30次热循环处理后其热震残余强度仍为原来的37.5%,在三种纤维增强试样中抗热震性能最好。热循环冲击对玻璃纤维增强玻璃复合材料力学性能仍产生了较大的负面影响。分析了除玻璃纤维体积分数对复合材料热震性能的影响外,玻璃纤维增强玻璃复合材料的致密度、热膨胀系数以及试样厚度和表面状况均对其热震性能造成影响。
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