文献类型：期刊文章

作　　者：别依诺[1] 朱四荣[1] 贺攀[2] 陆士平[3]

BIE Yinuo;ZHU Sirong;HE Pan;LU Shiping(Hubei Key Laboratory of Theory and Application of Advanced Materials Mechanics,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China;Sichuan Aerospace Tuoxin Basalt Industrial CO.LTD.,Chengdu 610199,China;GB51160 National Standards Management Group,Shanghai Fuchen Chemical CO.LTD.,Shanghai 200241,China)

机构地区：[1]武汉理工大学新材料力学理论与应用湖北省重点实验室,武汉430070 [2]四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司,成都610199 [3]上海富晨化工有限公司GB51160国家标准管理组,上海200241

出　　处：《复合材料学报》

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(2018IB001)。

年　　份：2022

卷　　号：39

期　　号：8

起止页码：3723-3732

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：分别采用硅烷偶联剂和纳米SiO_(2)粒子-硅烷偶联剂对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,通过缠绕成型工艺制备了玄武岩纤维/环氧树脂(BF/EP)复合材料。采用万能材料试验机测定了BF的拉伸性能和BF/EP复合材料的弯曲性能,借助FESEM观察了纤维表面及其复合材料弯曲断裂断口的形貌,自制三点弯曲蠕变测试装置测定了BF/EP复合材料2544 h的长期蠕变性能,采用万能材料试验机在不同应力水平下测定了BF/EP复合材料6000 s的短时蠕变性能,并分析了纤维表面改性对各项力学性能的影响。结果表明,在BF上浆剂中引入纳米SiO_(2)粒子后,纤维的拉伸性能、BF/EP复合材料的弯曲性能均得到有效改善。FESEM形貌显示BF的协同改性提高了纤维与树脂界面的粘结性能;2544 h的低应力长期蠕变实验及6000 s的不同应力水平短时蠕变实验中,均表现出蠕变柔量及其增长速率的显著降低;在20%、30%、40%及50%初始弯曲强度加载时的短时蠕变实验中,由蠕变曲线重合的应力值,可大致得到材料线性蠕变的应力阈值。使用Hooke-Kelvin-Kelvin(HKK)模型可有效描述BF/EP复合材料在低应力水平下的长期蠕变性能,由此可进行其蠕变性能指标的长期预测。

关 键 词：表面改性  纳米SiO_(2)  玄武岩纤维/环氧树脂复合材料  蠕变 应力水平

分 类 号：TB332[材料类]