弯曲模量是表征复合材料硬度的一种简 便方法。填料能显著提高材料的硬 度3,6.20,23,24,27,28,31,33,41,42,50,64,70,71,74,92- 101 o 简 化的Einstein公式[式(8-2)]与图8- 16所 示的试验数据相吻合6。玻璃珠的系数a (a= -1.30)与玻璃纤维的(a = 1.71)不同。 弯曲强度大约是拉伸强度的1.5~2倍。Ein- stein公式没有考虑颗粒形状与尺寸。众所周 知50194,弯曲模量与颗粒尺寸有关。较大的 木粉颗粒使弯曲模量增大%
填料的长径比显著影响弯曲模量(图8- 17)"。图中给岀的系数a是Einstein公式[式 (8-2)]中的一个系数,此系数随填料的长 径比呈比例变化,长径比越大曲线 越陡。
通过对填料进行表面处理而提高弯曲强
度的努力迄今还没有成功。各种硅烷、钛酸酯、脂肪酸以及它们的衍生物被用来包覆填充 PP的氢氧化镁“。绝大多数复合材料弯曲性能不好,个别例子可以看出它得到了改善,比非 填充材料提高了 10%o用丙烯酸改性剂处理的超细滑石粉填充刚性PVC,通常随着改性剂
含量增大弯曲模量逐渐降低7。。用磷酸盐包 覆的滑石粉体系和改性炭黑体系都得到相 似的结果%。
使填料在复合材料中取向的混合方法 和加工工艺是提高填充体系弯曲模量最有 希望的途径稣"。混合速度的选择可使弯曲 强度提高25% a
在产品的开发过程中经常面临相互矛 盾的要求,寻找一种平衡这些矛盾的方法 是产品开发过程中最具有挑战性的工作。 如果一种材料满足阻燃、对紫外光稳定或 防潮的要求,其机械性能就可能达不到要 求。但是仔细选用填料和填料包覆方法, 可以找到平衡^皿皿。
图8-18表示水分含量对复合材料弯 曲强度的影响也。纤维和基体的吸湿性将使 复合材料性能变差。
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