人们对天然蚕丝作为工程复合材料的替代增强材料的兴趣日益浓厚。本文,我们在相关研究背景下总结了作者过去几年对两种常见蚕丝和蚕丝纤维增强塑料 (SFRP) 的研究。家蚕丝纤维由于其弹塑性变形机制,在常温和低温条件下表现出良好的强度和韧性。特别是野生柞蚕丝还表现出微米和纳米纤维化,这是其韧性和抗冲击性的重要机制。对于 SFRP 复合材料,我们发现:(i) 为获得最佳增强增韧效果,必须将蚕丝纤维体积分数达到 50% 以上;(ii) 更坚韧的柞蚕丝比家蚕丝具有更好的增强增韧作用;(iii) 冲击性能和韧性是 SFRP 的优势性能;(iv) 天然蚕丝与其他纤维杂交可以进一步提高 SFRP 的机械性能和在工程应用中的经济性; (五)轻量化结构设计可以提高 SFRP 的能量吸收效率。对蚕丝和蚕丝纤维增强聚合物复合材料 (SFRP) 的综合力学性能和增韧机制的了解可以为材料设计和应用提供关键见解。
主要关键词