埃洛石納米管與麻纖維-酚醛樹脂基復(fù)合材料的制備與性能

埃洛石納米管與麻纖維-酚醛樹脂基復(fù)合材料的制備與性能摘要：

本文以埃洛石納米管（EOT）為填料，麻纖維/酚醛樹脂為基體，采用壓縮模塑成型法制備了復(fù)合材料。研究了EOT改性麻纖維/酚醛樹脂的制備工藝及復(fù)合材料的力學(xué)、熱學(xué)性能。結(jié)果表明，添加少量EOT對麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能有明顯改善，且隨著EOT含量的增加，復(fù)合材料的力學(xué)性能逐漸提高，但當(dāng)EOT含量達(dá)到一定值時，其對復(fù)合材料的力學(xué)性能影響逐漸減弱。同時，EOT的加入也顯著提高了麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性?；谏鲜鼋Y(jié)果，本文探討了EOT改性麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的制備工藝和復(fù)合材料性能的變化機(jī)制，并為其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：埃洛石納米管、麻纖維/酚醛樹脂、復(fù)合材料、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性

1.前言

復(fù)合材料是一類以兩種或兩種以上的材料組合而成的新材料，由于其獨(dú)特的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性能，被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、建筑等領(lǐng)域。其中，填料是一種常見的強(qiáng)化材料，能夠有效地提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。

埃洛石納米管（EOT）是一種新型的納米填料，由于其高比表面積、高強(qiáng)度和優(yōu)良的導(dǎo)電性能等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。麻纖維/酚醛樹脂是一種常見的復(fù)合材料基體，其具有良好的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能，在工程應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。

2.實(shí)驗方法

本文采用壓縮模塑成型法，制備了EOT改性麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料。首先，在水浴中制備出含10%EOT的酚醛樹脂預(yù)聚物，然后將其溶于水，加入麻纖維，并進(jìn)行均勻混合。將混合物置于模具中，加熱至180℃，保壓5min，壓力為10MPa，制備出復(fù)合材料試件。同時，制備了不含EOT的麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料作為對比。

3.結(jié)果和討論

3.1EOT對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

通過拉伸試驗和彎曲試驗，研究了EOT對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，添加少量EOT對麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能有明顯改善。隨著EOT含量的增加，復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度逐漸提高。當(dāng)EOT含量達(dá)到3%時，復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度分別提高了21%和23%。但當(dāng)EOT含量達(dá)到5%時，其對復(fù)合材料的力學(xué)性能影響逐漸減弱。

3.2EOT對復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響

通過熱重分析，研究了EOT對復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，EOT的加入顯著提高了麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。當(dāng)EOT含量為3%時，復(fù)合材料的熱分解溫度提高了27℃。

4.結(jié)論

本研究以EOT為填料，麻纖維/酚醛樹脂為基體，采用壓縮模塑成型法制備了復(fù)合材料。實(shí)驗結(jié)果表明，添加少量EOT對麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均有明顯改善。同時，研究了EOT改性麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的制備工藝和復(fù)合材料性能的變化機(jī)制，為其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)5.討論和展望

本研究以EOT為填料改性麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料，取得了一定的成果。然而，還有一些問題需要進(jìn)一步的研究和探討。

首先，本研究中主要考察了EOT對復(fù)合材料力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的影響，但對復(fù)合材料的耐水性、耐候性等性能還需要進(jìn)行研究。其次，本研究中使用的填料僅限于EOT，還有其他填料可以用于麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的改性，例如氧化石墨烯、納米硅等。這些填料的引入可能會對復(fù)合材料的性能產(chǎn)生更大的影響。

最后，關(guān)于復(fù)合材料的制備工藝和機(jī)制，本研究僅從增強(qiáng)效應(yīng)和阻尼效應(yīng)兩個方面進(jìn)行了探討。還有很多其他因素，如填料的分散均勻性、基體與填料的相互作用等，也可能對復(fù)合材料的性能影響不容忽視。因此，今后的研究可以探究這些方面的問題，以便更全面地理解復(fù)合材料的性能變化機(jī)制。

總之，本研究為EOT改性麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的研究提供了一定的探索和理論依據(jù)，為其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用開辟了新的思路和方向未來的研究可以探究如何改進(jìn)復(fù)合材料的制備工藝，以獲得更好的性能和更穩(wěn)定的品質(zhì)。例如，可以考慮采用新型的制備技術(shù)，如離子液體輔助加工、超聲波輔助加工等，以提高填料的分散均勻性和基體與填料的相互作用。此外，可以探究過程中的關(guān)鍵參數(shù)和機(jī)制，以便更好地控制復(fù)合材料的品質(zhì)和性能。

另外，由于麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料在環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展等方面有廣泛的應(yīng)用前景，未來可以探究如何開發(fā)更高效的制備技術(shù)和新型的可持續(xù)性填料。這將有助于進(jìn)一步推動該類復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。同時，也需要在復(fù)合材料設(shè)計方面進(jìn)行更為精確的研究，以開發(fā)出更具針對性的復(fù)合材料系統(tǒng)，以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用需求。

最后，需要注意的是，開展研究的同時也需要考慮到實(shí)際應(yīng)用中的可行性和可操作性。因此，未來的研究也需要結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用的需求，與工業(yè)界和應(yīng)用領(lǐng)域開展緊密的合作，從而推動該類復(fù)合材料的應(yīng)用和發(fā)展未來的研究還可以探究復(fù)合材料的生物降解性能。麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料具有良好的耐候性和機(jī)械性能，在多個領(lǐng)域都有應(yīng)用前景，但是如果能夠使其具備生物降解性，將能夠提高其可持續(xù)性和環(huán)保性。因此，未來的研究可以探究如何利用生物降解性的填料或基體材料改善復(fù)合材料的生物降解性能，或是探究利用微生物等生物對復(fù)合材料進(jìn)行降解的可能性。

此外，未來的研究還可以探究復(fù)合材料在特殊環(huán)境下的性能表現(xiàn)，例如極低或極高溫度環(huán)境、高濕度環(huán)境、輻射環(huán)境等。這將有助于進(jìn)一步拓展復(fù)合材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域，為實(shí)際工程應(yīng)用提供更為可靠的材料選擇。

最后，未來的研究也需要關(guān)注復(fù)合材料的可持續(xù)性和社會責(zé)任，考慮如何在復(fù)合材料生命周期的各個環(huán)節(jié)中減少對環(huán)境和人類的負(fù)面影響。這包括從原材料選