基于数字图像相关技术的木纤维/高密度聚乙烯复合材料界面力学行为

编号 zgly0001721046

文献类型 期刊论文

文献题名 基于数字图像相关技术的木纤维/高密度聚乙烯复合材料界面力学行为

作者 丁春香  潘明珠  杨舒心  梅长彤 

作者单位 南京林业大学材料科学与工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2020年09期

年份 2020 

分类号 TB332 

关键词 木纤维  高密度聚乙烯  复合材料  阻燃  数字图像相关技术  应变传递 

文摘内容 以木纤维/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料界面应变为研究对象,采用数字图像相关技术(DIC)探究WF(质量分数为10wt%～40wt%)及改性聚磷酸铵(mAPP)阻燃剂(质量分数为10wt%～25wt%)对WF/HDPE复合材料应变分布及传递的演变规律,并结合力学性能测试和SEM对其拉伸性能、冲击性能、界面结合进行分析。结果表明:随着WF添加量从10wt%增至30wt%,WF/HDPE复合材料应变传递较为平稳,由受力两端向复合材料轴中心均匀传递,当WF添加量为30wt%时,高应变在复合材料上约1/2区域得到了有效传递,此时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达21.5 MPa和10.22 kJ/m~2。但当WF添加量增加至40wt%时,WF/HDPE复合材料的拉伸承载端部出现应力集中,阻碍了其内部应变的均匀传递。mAPP阻燃剂加剧了WF与HDPE界面间的脱粘行为,削弱了WF与HDPE之间的机械啮合作用力。当mAPP阻燃剂添加量从10wt%增加至25wt%时,WF/HDPE复合材料开始出现多个分散的高应变区域,全场应变传递出现不规则分布。当m APP阻燃剂添加量达25wt%时,WF/HDPE复合材料应变分布呈两极化趋势,导致复合材料的拉伸强度和冲击强度分别降低为15.5 MPa和5.49 kJ/m~2。