黃麻-聚丙烯復(fù)合材料拉伸性能與非織造增強體結(jié)構(gòu)關(guān)系研究.pdf

1、天然纖維增強復(fù)合材料由于具備價格低廉、力學(xué)性能強、環(huán)境友好等特點，其應(yīng)用越來越廣泛。在天然纖維中，以麻纖維尤其是黃麻增強復(fù)合材料的研究較多。黃麻非織造布是一種常見的黃麻復(fù)合材料增強體，其具有工藝流程短、生產(chǎn)效率高，可應(yīng)用纖維范圍廣等優(yōu)勢。由于非織造布的結(jié)構(gòu)表征較為困難，其作為復(fù)合材料增強體的理論研究較少，影響了非織造布增強復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用。
　　本課題首先測試了黃麻纖維細(xì)度、回潮率和拉伸性能等，制備不同面密度的黃麻針刺布和水刺

2、布，測試其面密度、厚度、拉伸性能等；運用數(shù)字圖像處理技術(shù)對非織造增強體進(jìn)行均勻性和取向度的表征；最后，通過層壓工藝制備復(fù)合材料，并進(jìn)行拉伸性能測試，分別研究了增強體的均勻性、取向度、加固方式以及面密度對復(fù)合材料拉伸性能的影響。
　　采用數(shù)字圖像處理技術(shù)，將掃描儀采集的非織造材料圖像經(jīng)過目標(biāo)區(qū)域提取、中值濾波等預(yù)處理操作后，利用 Otsu閾值對圖像進(jìn)行二值化，并根據(jù)稱重法獲得的CV值結(jié)果，將最佳閾值和Otsu閾值進(jìn)行直線擬合來確定校

3、準(zhǔn)閾值，完成對增強體均勻性的表征。在預(yù)處理圖像的基礎(chǔ)上，運用Canny算子對圖像進(jìn)行邊緣檢測，通過計算割線角度的方法，來統(tǒng)計并獲得整塊材料的取向分布。
　　分析復(fù)合材料的拉伸性能結(jié)果表明：黃麻水刺布增強復(fù)合材料拉伸性能顯著高于針刺布增強復(fù)合材料，主要因為水刺工藝?yán)p結(jié)緊密度高于針刺工藝；增強體的面密度與復(fù)合材料的拉伸性能呈高度的線性相關(guān)。
　　通過比較每塊板材10個試樣的力學(xué)拉伸均勻性和增強體的纖維分布均勻性發(fā)現(xiàn)，同一塊復(fù)合材