冲击强度

分析和提高纳米颗粒和天然纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度

生物复合材料面临的巨大挑战之一是提高弯曲强度和冲击强度。因此，本研究的重点是优化和参数研究天然混合纤维增强纳米复合材料。聚丙烯中的红麻/玄武岩/纳米石墨烯纤维用于增强生物复合材料样品。采用响应面法 (RSM) 研究并根据包括玄武岩纤维重量百分比、红麻纤维以及纳米石墨烯在内的多个参数提出了生物复合材料性能的数学模型。在弯曲和冲击试验下讨论了样品的性能，并使用 FESEM 图像解释了结果。根据弯曲强度和能量吸收的增加、样品重量的减轻，将参数的最优值设置为多目标，并考虑到设计目标绘制了帕累托图。研究结果表明，弯曲性能最佳的复合材料试件弯曲强度为 51.2558 MPa，由 0.8723 wt% 的玄武岩纤维、15% 的洋麻纤维和 0.76881% 的石墨烯纳米颗粒组成。此外，冲击性能最佳的试件能量吸收率为 116,809 J / m，由 8.23% 的玄武岩纤维、0.808% 的石墨烯纳米颗粒和 15% 的洋麻纤维组成。