短玻璃纤维增强地聚合物复合材料的力学和热性能

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kalagou
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本文首先综述了纤维增强地聚合物在高温下的组织结构、力学和热学性能演化机制,包括阐明纤维增强地聚合物在高温后的质量损失、热膨胀和热导率等热性能;接着,分析了不同类型纤维增强地聚合物在高温后残余抗压强度的力学性能关系,并根据微观结构和成分的变化揭示了地聚合物受热后的微观结构和矿物学特征。其次,本文采用强搅拌法制备了E-玻璃纤维增强地质聚合物复合材料(E-GF/GP),系统研究了E-玻璃纤维含量和长度对E-GF/GP复合材料微观结构、抗折强度和抗压强度的影响,研究了不同发泡剂(H2O2)用量和表面活性剂(Triton X-100)用量对E-GF/GP复合材料热性能、压缩强度和孔特性的影响。结果表明,E-玻璃纤维的加入对GP复合材料的相组成影响不大,但适当的纤维含量和长度可以提高复合材料的抗折强度和抗压强度,当E-玻璃纤维含量为2.0wt.%和3 mm时,与普通地质聚合物相比,E-玻璃纤维/GP复合材料的抗折强度和抗压强度分别提高了121.6%和70.9%。H2O2和表面活性剂的加入制备出具有可接受抗压强度(1.5-7.3 MPa)的地质聚合物泡沫。地质聚合物泡沫的孔隙率为55.9~70.2%,导热系数为0.123~0.213W/(m·K)。H2O2和表面活性剂用量对材料的孔结构、尺寸和分布有很大影响。表面活性剂的引入会使孔分布孔分布变窄、孔径变小。随着H2O2含量的不同,孔的大小和分布有很大的不同。表面活性剂在低H2O2(<1.0 wt.%)时表现出特征性的孔稳定作用,而在高H2O2含量时孔稳定作用减弱。在热导率方面,即使在高H2O2含量和添加表面活性剂时孔隙率增加,由于孔隙聚结导致孔隙相互连接,热导率也没有显示出显着降低。
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