鉬纖維增強樹脂礦物復合材料機理研究.pdf

1、研究開發(fā)性能優(yōu)越的新型機床基礎件材料是改善和提高機床綜合性能的有效手段之一。樹脂礦物復合材料亦稱為人造石，其突出優(yōu)點是阻尼性能好，為普通灰鑄鐵材料的10倍左右，適用于制造高速和精密加工機床等設備的基礎件，能夠滿足機床高速、精密和高熱穩(wěn)定性要求。本文針對樹脂礦物復合材料力學性能較差的缺點，研究采用高強度的鉬纖維提高其力學性能。
　　 舊鉬纖維為電火花線切割加工報廢的鉬絲材料，其表面上隨機分布著大量的放電凹坑。建立了鉬纖維增強樹脂礦

2、物復合材料的物理模型，分析其界面作用機理，得到鉬纖維與樹脂基體的界面結(jié)合方式。樹脂基體和舊鉬纖維之間通過機械鎖結(jié)、液體對固體表面的浸潤以及原子或分子間的相互擴散建立界面結(jié)合;新鉬纖維表面光滑，產(chǎn)生的機械鎖結(jié)現(xiàn)象可以忽略，其界面結(jié)合主要是通過液體對固體表面的浸潤和原子或分子間的相互擴散。新舊鉬纖維的拉伸性能測試結(jié)果表明，舊鉬纖維的塑性變形階段很短，基本上不產(chǎn)生塑性應變，更適合用于增強樹脂礦物復合材料。
　　 建立了分析鉬纖維與樹脂

3、基體界面結(jié)合強度與界面滑移阻力的有限元模型，分析結(jié)果表明舊鉬纖維限制復合材料受力變形和承擔荷載量的能力均強于新鉬纖維。當界面的滑移阻力小于鉬纖維的抗拉強度極限時，鉬纖維增強樹脂礦物復合材料承受的最大荷載與放電凹坑的數(shù)量成正比。與新鉬纖維相比，舊鉬纖維與樹脂基體的界面滑移阻力更大，在脫粘面上可以承受更多的荷載，能夠起到更好的增強作用。
　　 試驗研究了新舊鉬纖維增強樹脂礦物復合材料的抗彎強度與抗壓強度，結(jié)果表明:新舊鉬纖維都能起到

4、增強效果，并且舊鉬纖維的增強效果更好，成本更低。其中，新鉬纖維增強樹脂礦物復合材料的抗壓強度提高4.9％，抗彎強度提高22.6％;舊鋁纖維增強樹脂礦物復合材料的抗壓強度提高12.7％，抗彎強度提高32.5％。
　　 研究了直線形鉬纖維與異形鉬纖維對樹脂礦物復合材料的增強機理，建立異形鉬纖維的拉拔模型，給出了四種異形鉬纖維最大拉拔力的表達式，在彎曲變形角相同、應力集中影響較小的條件下，四種異形鉬纖維的最大拉拔力由大到小的順序為:W