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风机叶片用玄武岩纤维复合材料的改性研究

尚宝月

  玄武岩纤维具有高强度、高模量、耐高低温性能好等优点,成为风机叶片增强材料研究的新方向。但其存在韧性差的缺点,本文采用手糊成型工艺制备了玄武岩纤维复合材料,用橡胶和无机粒子对复合材料进行改性。 研究表明,未改性时玄武岩复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别为503.13 MPa和15.6 GPa,弯曲强度和弯曲模量分别为400.25 MPa和20.6 GPa;冲击强度为255.4 kJ/m~2;磨损量为969.81 g/m~2。 采用丁腈橡胶(NBR)对复合材料改性后,力学性能和耐磨粒磨损性能得到显著提高,其中液体NBR的改性效果优于固体NBR,液体NBR-40的改性效果要优于NBR-26。随着NBR-40量的增加,复合材料的力学性能均呈先上升后下降的趋势,当添加量为5%时力学性能达到最大值,拉伸强度和拉伸模量分别提高了24.43%和18.46%;弯曲强度和弯曲模量分别提高了17.62%和15.10%;冲击强度提高了17.52%。此时,磨损量下降了45.24%。纳米TiO2、蒙脱土、硅灰石和重质碳酸钙四种无机粒子对复合材料力学性能和耐磨粒磨损性能均有不同程度的提高。其中,蒙脱土对复合材料的改性效果最好,添加量为3%时性能最优,拉伸强度和拉伸模量分别提高了11.35%和12.31%,弯曲强度、弯曲模量分别提高了17.92%和20.39%,冲击强度提高了11%,磨损量也下降了15.37%。……   
[关键词]:玄武岩纤维;力学性能;橡胶;无机粒子;风机叶片
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:辽宁工程技术大学2011年