机械
一种聚合物基复合材料的微观结构与热(TGA & DTA)分析
莫汉蒂Sankarsan
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许多工程师和研究人员对复合材料进行了研究,他们发现,由两种化学和物理性质不同的材料制成的复合材料,在结合时,产生的材料具有不同于单个成分的特性。研究复合材料容易一点。很多学者在攻读博士期间从事复合材料方面的研究,以便能尽快发表论文并获得博士学位。因此,拥有复合材料制造和测试方面的知识对一个想要继续深造的工程师是有帮助的。
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在这个项目中,你将使用人工纤维和天然纤维来制备样品。你将从环氧树脂,竹子,亚麻,玻璃纤维用手工铺法制作样品。然后必须通过热重分析(TGA)和变形温度分析(DTA)对纤维进行热测试。
制造复合材料有许多工序,如手工铺层、自动铺层、喷层、纤维缠绕、拉挤、树脂转移成型等,但手工铺层方法简单且成本低。你将用这个工艺来制造这种复合材料。样品制作完成后,您需要在万能试验机中对您的样品制作标准试样进行拉伸和压缩试验。
项目描述:
- 复合材料:铁、钢等材料的抗压性较好,但抗压性较差,木材、铸铁的抗压性较好,但抗压性较差。为了在一种材料中获得更多这样的特性,我们将两种或两种以上的材料以某种排列方式组合在一起。这些类型的材料称为复合材料。
- 纤维增强复合材料:纤维增强复合材料在需要高强度材料的数百个应用中获得了广泛的成功。有数以千计的定制配方,提供玻璃钢各种各样的拉伸和弯曲强度。与金属等传统材料相比,高强度和低重量的结合使FRC成为改善产品设计和性能的极受欢迎的选择。
- 竹纤维:竹纤维是一种从竹子中提取的再生纤维。淀粉浆是由竹茎和竹叶通过碱性水解和多相漂白的过程生产的。进一步的化学过程产生竹纤维。
- Flex:天然纤维又分为不同的类别,其中亚麻纤维是一种韧皮纤维。基于韧皮纤维的韧性和结构贡献,它具有工业应用的潜力。它具有优异的机械性能和局部可用性。这将是一个伟大的补充,加强阶段的复合材料。
- 玻璃纤维:玻璃纤维又称玻璃纤维。玻璃纤维是一种轻质、极强、坚固的材料。
- 涤纶:聚酯材料,虽然较便宜,但强度特性较低,耐热和耐候性较差。尽管如此,它们在商业产品中应用最为广泛。环氧、双马来酰亚胺、酚醛和聚酰亚胺基材料表现出优越的机械性能和耐热性能。
- 环氧树脂:环氧树脂作为涂层应用在复合材料上,以产生坚硬的,化学和溶剂化学表面处理。
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项目实施:
- 为了制造复合材料,你必须从当地收集竹子。然后你必须彻底清洗,这样就不会有杂质了。
- 完成上述过程后,你必须晾干竹子近一天,以去除其中的任何水分。然后你必须进行碱溶液处理,以杀死其中的细菌。
- 然后你要用切割机把碱处理过的竹子切成小纤维。
- 制作一个一面打开的方形盒子,使用木材或铸铁,尺寸为100*100*20mm。这个盒子将被用作制造复合材料的模具。
- 然后在模具底部使用聚乙烯,以获得良好的表面光洁度。
- 然后开始添加一层聚酯纤维,在上面一层一层地放纤维。重复这个步骤,直到你得到想要的厚度。
- 之后,在整个模具施加相同的压力,使两种材料混合在一起,形成有效的复合材料。
- 然后等待几个小时,这样模具中的混合物就会变干,你的复合材料就可以品尝了。
- 然后制作几个样品进行各种测试。每次试验至少制作4个标准试样。
- 样品制成后进行热重分析(TGA)和变形温度分析(DTA)。
- 在热重分析中,测量复合材料的重量变化的量和速率作为温度或时间的函数在受控的大气中。在200°C, 400°C, 600°C和1000°C下进行此测试。
- 然后用SEM(扫描电子显微镜)和EDX(能量色散x射线)对样品进行表面测试。通过SEM获得样品的高分辨率图像,通过EDX获得元素识别和定量成分信息。
- 最后将实验结果与母材的热强度进行比较,观察性能的变化。
项目简介:在项目成功完成后,你可以观察到,你的复合材料将具有更大的热强度的原材料,用于制造。
软件要求:
一款统计软件:您可以使用该软件绘制和比较结果数据。
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一种聚合物基复合材料的微观结构与热(TGA & DTA)分析
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•发表:2018-10-16•最后更新:2021-03-04