主轴转速和刀具前角对木塑复合材料切削性能的影响

木塑复合材料(WPC)是一种具有良好力学性能且环保的材料。以试验为基础,研究铣削过程中主轴转速和铣削刀具前角对木塑复合材料切削力和表面粗糙度的影响。采用单齿硬质合金铣刀对木塑复合材料进行铣削加工试验,主轴转速(8 000,9 000,10 000和11 000 r/min)和刀具前角(2°,6°和10°)为变量,平均切削厚度为定值,采集切削过程中的切削力值和加工后的表面粗糙度值,对其影响进行分析。切削合力随着主轴转速的增加而降低,表面粗糙度随着主轴转速的增加而增大;切削合力与表面粗糙度均随着刀具前角的增加而减小。刀具前角6°、主轴转速为8 000～11 000 r/min时,切削分力F_x、F_y以及切削合力F_r均随着转速升高而降低,表面粗糙度随转速增加而增加;从单因素分析可知,在显著性水平0.05下,主轴转速对切削合力影响显著,对表面粗糙度影响并不显著,建立切削合力与主轴转速回归方程：F_r=95.983-0.005n。在实际生产中,可以通过提高转速和刀具前角,来保证加工质量和提高加工效率。     

发酵预处理秸秆纤维性状及可降解复合材料的性能

以发酵秸秆纤维的不同天数作为变量,研究发酵预处理对秸秆纤维特性及其对制备可降解复合材料物理力学性能的影响,测量发酵后0,5和10 d的纤维的长细比,分析三大素化学成分的变化,并以可降解脲醛树脂为胶黏剂,制备可降解复合材料。结果表明：发酵5 d的纤维长细比集中增大,总体集中在20∶1以内,而发酵10 d的长细比增大且频率分布变宽,显示为纤维长又细及分布频率均匀。从而得出结论：在3组不同发酵时间的纤维制备的复合材料中,未发酵的纤维复合材料力学性能最大,发酵5 d的复合材料性能最差,发酵10 d的纤维复合材料力学性能又呈现出上升的趋势,随着纤维长细比的频率分布变宽而增强。其主要原因是在制备复合材料时,长细比分布更加均匀的秸秆纤维交错结合,细小纤维可以填充纤维板的缝隙,使得纤维的致密性更好,并且未完全发酵的纤维会将更长和更大长细比的微纤丝露出来,增加胶黏剂的渗透性,提高纤维的结合能力,从而提高纤维复合材料的力学性能。     

不同木质纤维原料对PVC木塑复合材料力学性能的影响

选取6种不同木质纤维制备PVC木塑复合材料,分析木质纤维的基本形态参数及表面接触角,对比研究不同木质纤维制备木塑复合材料的综合力学性能。结果表明：木质纤维长度、长径比及接触角值均较高的材种较适合制备木塑复合材料;在6种不同木质纤维中,纤维长度、长径比和接触角分别为266mm、6535和9032°的杉木制备的木塑复合材料综合力学性能最佳,弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和抗冲击强度分别可达4563、3247、2914MPa和641kJ/m2。     

复合材料黏弹性对超声传播影响的研究

采用激光超声无损检测设备,凭借其信噪比高、频带宽与非接触的特点,针对市面上两种不同复合材料成型工艺,将材料黏弹性参数考虑进超声仿真的数值模拟中,得到了声波在复合材料中传播的位移云图与透射纵波位移图;比较了超声在2种成型工艺的复合材料中的传播特性,同时采用谱方法与有限元方法相结合,将波动方程变换到频域中进行求解,得到激光超声在2种工艺下传播的相速度曲线图。结果证明,超声在经过胶粘层时,黏弹性会导致声波色散,从而导致声波振幅的降低,黏弹性是复合材料激光超声检测中不得不考虑的一个重要因素。     

搭接长度对CFRP-铝板胶铆接头力学性能的影响

搭接长度影响铝合金和碳纤维增强复合材料的自冲铆接与胶接混合连接接头的力学性能。在胶铆混合连接试验中,选择碳纤维增强复合材料(CFRP)和6061-T6铝合金板,利用万能拉伸试验机对连接件进行拉伸-剪切试验,分析拉伸-剪切试验各个阶段接头的失效过程,以及接头的极限失效载荷、能量吸收值和失效模式。结果表明,拉伸-剪切试验各阶段不同搭接长度的胶铆接头失效过程一致。当搭接长度逐渐增加,接头的极限失效载荷和能量吸收值也随之增加。胶铆接头的失效模式主要为下板6061-T6脱离铆钉和上板CFRP,胶层的失效模式为混合破坏模式,且搭接长度越大,铝板上胶粘剂和基体所占据的面积越大。     

改性木质素增强木塑复合材料及其性能

以碱木质素为研究对象,通过对其进行羟甲基化改性,再将改性后的碱木质素、桉木粉、高密度聚乙烯以及助剂,通过熔融混炼、挤出造粒、热压成型的方法制备木塑复合材料(WPC)。利用红外光谱研究了木质素改性前后化学基团的变化,并对改性木质素制备的木塑复合材料力学性能、吸水性能、动态热机械性能进行测定分析。结果表明:羟甲基化改性能够使羟甲基接入到苯环酚羟基的邻位或对位上,改性木质素制备的木塑复合材料试件的静曲强度、拉伸强度、冲击强度都得到了明显的提高,最高静曲强度提高了37.68%,拉伸强度提高了51.50%,冲击强度提高了40.04%。热分析表明含木质素的木塑复合材料体系各组分之间具有较好的相容性,能够形成均一的体系。通过断面微观形貌的观察可知,改性木质素制备的木塑复合材料断面更为密实均匀。腐朽试验证明,改性木质素制备的木塑复合材料体现出了更好的耐腐性。综合考虑多项指标,在反应温度为90℃、木质素与甲醛质量比为3∶1和6∶1的改性条件下,改性木质素制备的木塑复合材料性能较佳。     

玉米淀粉/聚丙烯酸钠高保水复合材料的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,与丙烯酸发生接枝共聚反应,以过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制得玉米淀粉/聚丙烯酸钠高保水复合材料;通过干燥粉碎,进行性能测定,研究引发剂添加量、玉米淀粉添加量、丙烯酸和NaOH的中和度和交联剂添加量等因素对吸水倍率和耐盐倍率的影响。结果表明:在丙烯酸单体为50.00 g时,玉米淀粉添加量为10.00 g,引发剂添加量为0.15 g,交联剂添加量为0.02 g,中和度为90%时,生成的高保水材料性能最好,吸水倍率可达到240倍左右,耐盐倍率达到40倍左右。     

成分对温压成形Reed／Cu／PE复合材料性能的影响

为进一步改善基于农林剩余物的木基复合粉末的温压成形综合性能,开发新型复合材料,以芦苇秆粉末（Reed）为基材、紫铜粉末（Cu）为强韧化因子、聚乙烯（PE）为紫铜粉末分散助剂,运用响应面试验法、三维立体数码显微镜、扫描电镜和电子万能材料实验机等方法和手段研究PE及Cu对温压成形Reed/Cu/PE复合材料性能的影响,对试件材料的性能与结构进行表征。结果表明：Reed/Cu/PE复合材料的最优温压成形工艺条件为,PE和Cu质量分数分别为10％和17％;制备的Reed/Cu/PE复合材料的静曲强度、表观硬度（HV）、吸水率和吸水厚度膨胀率分别达到了49．26、9．267 MPa、3．32％和4．35％。     

竹缠绕复合材料将成为人类社会生物经济发展时期的支柱产业

生物经济是人类继农业经济、工业经济、信息经济时代之后,推动人类文明进步的又一个划时代且影响深远的力量。生物质复合材料是生物经济的重要组成部分。2022年5月中国发布首个国家层面的生物经济发展战略——《“十四五”生物经济发展规划》,竹缠绕复合材料作为一种生物材料被列入规划,该规划指出：“培育壮大生物经济支柱产业,促进竹缠绕复合材料技术发展,推动在城市综合管廊等基础设施建设中示范应用。”此举对竹缠绕产业的健康快速发展具有深远意义。文章阐述了竹缠绕复合材料诞生的背景,作为生物经济支柱产业的优势、作用以及应用范畴,指出促进竹缠绕复合材料技术发展是产业发展战略的核心,并为此提出了建议。