玻璃纤维布对竹篾层积材强度和韧性的影响

发布时间：2021-11-24 05:58

　　通过分析现有竹篾层积材存在的密度高、力学各向异性等特点,进行针对性的复合材料结构设计以改善竹篾层积材料的冲击、弯曲等力学性能,以期在滑板等运动领域进行推广应用。本研究以7.0 g/cm³设计密度为目标,玻璃纤维布作为增强增韧材料,环氧树脂作为胶黏剂,分别制备3种面密度（35,100和160 g/m²）玻纤布增强的竹篾层积复合板材（简称G-LBSL）,并对其弯曲强度和冲击刚度及界面剪切强度等性能开展研究。结果表明:玻纤布的复合使得传统竹篾层积材（7.5 g/cm³以上）在降低密度的基础上,抗冲击性能与弹性模量有明显的改善,并随着玻纤布面密度增加呈现正比例关系,其中弹性模量MOE、静曲强度MOR、冲击刚度分别最高增加26.3%,41.2%,55.0%;进而在发挥竹篾单元柔韧性优良的基础上,还能够在高强度的体育运动中保持良好的弹性、韧性和稳定性能。 

【文章来源】：林业工程学报. 2020,5(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

玻纤布增强竹篾层积材组坯结构示意图

竹篾层积材与玻纤布-竹篾层积材挤压界面扫描电镜图见图2。由图2a可知，在热压过程中竹篾间孔隙相互补充，薄壁细胞塌陷挤压使得对照试样整体密实。而图2b中玻纤导致竹纤维束部分较难靠近，且在固化过程中处于黏流态的环氧胶流失，使玻纤-维管束之间留下了缺胶孔隙，随着玻纤布面密度的增大，较粗宽的玻纤束进一步导致竹篾之间难以靠近，出现界面大孔隙;另一方面，图2c中由于薄壁细胞材质较软，在高压条件下玻纤挤入胞腔之中也留下胞腔孔隙。2.2 玻纤布对竹篾层积材力学性能的影响

通过扫描电镜观察剪切破坏面，由图3a可以看出，剪切界面出现竹篾断裂，因此可确定对照组试样Ⅰ剪切面为竹篾间胶合界面滑移破坏;而图3b中玻纤布-竹篾界面平整且无竹篾拉伸断裂，说明了玻纤布-竹篾胶合强度低于竹篾间胶合;且通过电镜照片图3c可以看出，玻纤表面光滑，环氧裹附产生机械作用力较弱，受力易滑移，进一步导致了玻纤布-竹篾层间胶合强度的降低。2.3 玻纤布对竹篾层积材抗冲击性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]竹质滑板面板的开发与研究现状[J]. 王戈,顾少华,程海涛,张文福.  林产工业. 2019(02)
[2]玻璃纤维线植入方式对单板层积材力学性能影响[J]. 崔举庆,黄河浪,韩书广,何元康,蒋贵杨.  林业工程学报. 2016(05)
[3]玻璃纤维及其复合材料的应用进展[J]. 马明明,张彦.  化工新型材料. 2016(02)
[4]增强型杨木单板层积材力学性能分析[J]. 钟伟,王洁,郑敏,郭晓磊,曹平祥.  林业科技开发. 2015(03)
[5]竹篾厚度及排列方向对竹篾层积材性能影响[J]. 任一萍,王正,白彦锋,高黎.  木材加工机械. 2013(01)
[6]玻璃纤维增强杨木混凝土模板用胶合板研究[J]. 梅长彤,周定国.  林业科技开发. 2009(06)
[7]外墙保温用玻璃纤维网格布拉伸断裂强度试验方法研究[J]. 杨永恒,曹万智,甘季中.  中国建材科技. 2008(03)
[8]橡胶隔振器冲击刚度特性试验研究[J]. 黄映云,何琳,谭波,汪玉.  振动与冲击. 2006(01)
[9]浸渍纸贴面径向竹木复合模板的研究[J]. 杜春贵,赵仁杰,金春德,杨映竹.  延边大学农学学报. 2003(04)
[10]玻璃纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[J]. 王文炜,赵国藩,李果,翁昌年.  大连理工大学学报. 2003(06)

博士论文
[1]竹束单板层积材制造工艺及应用性能研究[D]. 于子绚.中国林业科学研究院 2012



本文编号：3515377