碳纤维增强层状木材陶瓷的界面结构及受力分析

发布时间：2017-08-30 19:03

  本文关键词：碳纤维增强层状木材陶瓷的界面结构及受力分析

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【摘要】：为了研究纤维增强木材陶瓷复合材料的界面结构与受力情况,利用液化木材、炭粉和碳纤维制备层状结构木材陶瓷。采用扫描电镜和高分辨率透射电镜对其基本结构与界面进行观测,并通过显微拉曼光谱检测拉伸试件G’峰的位移来判断界面的结合情况。同时,基于双线性软化本构模型,采用Abaqus软件对界面层在应力传递中的作用与方式进行了数值分析。扫描电镜与透射电镜的观测表明:碳纤维增强木材陶瓷具有清晰的层状结构,且无定形碳与玻璃碳之间存在强界面结合。拉曼光谱的测试发现:加压烧结试件拉伸后的G’峰向低波数的位移更大,证明加压烧结能够改善玻璃碳与碳纤维之间界面的结合强度。数值分析显示:在受力过程中,界面层对碳纤维与基体材料之间的应力传递起着重要作用,同时,随着界面层强度与厚度的增加,其所能承受的载荷增大,传递给基体材料的等效应力也随之增加。
【作者单位】： 中南林业科技大学家具与艺术设计学院;
【关键词】： 层状木材陶瓷 碳纤维增强 界面结构 应力分析
【基金】：国家自然科学基金(31270611)~~
【分类号】：TB332
【正文快照】： 木材陶瓷作为一种具有生物结构特征的新型碳材料,轻质、比强度高,在摩擦、耐烧蚀、高温过滤等方面有着巨大的应用潜力。Izuka等[1]采用中密度纤维板制备木材陶瓷,并研究了其力学性能;Hirose等[2]探索了用液化木材浸渍中密度纤维板制备木材陶瓷;Qian等[3]分析了酚醛树脂与木粉

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本文编号：761042