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基于熱熔融浸漬工藝的汽車零件用紅麻纖維強化復(fù)合材料

研究了天然紅麻纖維等長纖維增強熱塑性塑料的機械性能。其與鋼、鋁及玻璃纖維材料相比，在具備相同機械性能的同時，可降低成本，便于回收。該材料主要應(yīng)用于車輛保險杠等部件。

在制造浸漬紅麻纖維過程中，采用了熱熔融浸漬工藝，該工藝過程如圖1所示。該工藝中，紅麻纖維粗紗替代合成玻璃纖維，通過模具制成聚丙烯浸漬的紅麻纖維，再通過手工絞合在一起，以增加其強度。通過加熱模具將絞合的纖維進行樹脂浸漬，紅麻纖維加熱至140℃，通過拉伸擠壓后降溫，切成長11mm、直徑約3mm的形狀，該材料作為注射成型工藝原材料需保證纖維特定方向。

測試并對比分析了絞合紅麻纖維強化熱塑性塑料與玻璃纖維強化熱塑性塑料的拉伸強度、彈性模量、沖擊強度和可回收性等性能。根據(jù)ASTM D3039標準，采用5組試樣以5mm/min速度進行拉伸測試；根據(jù)ASTMD256-04標準，采用6組試樣進行沖擊測試。結(jié)果表明，與玻璃纖維強化塑料相比，天然纖維強化塑料可提高拉伸性能及回收率，但沖擊性能略低。

本文研究的通過熱浸漬法制造的乘用車保險杠紅麻纖維強化復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能，可用于車輛結(jié)構(gòu)件。同時，還可通過優(yōu)化材料厚度、梁曲率和加強筋等結(jié)構(gòu)參數(shù)提高沖擊性能。

S. Jeyanthi et al. Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), 2012 International Conference.

編譯：李偉