棕榈纤维结构与力学性能研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wqsemail
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
棕榈纤维作为一种天然高分子材料,具有产量大,易收获,较强的天然防腐功能,吸湿性强,弹性模量低等优点,正逐渐得到人们的关注而被应用到水利工程,环境工程,造纸业,弹性材料和复合材料的领域中。为了更好的发挥纤维性能,提高纤维制品的使用价值,需要对纤维的性能进行深入的探究了解,结构和力学性能是纤维材料在应用过程中最基础也是最重要的性能特征。本文利用生物光学显微镜,SEM和TEM观察分析原纤维和单纤维的结构特征,包括表面、横截面、纵切面等结构形态,并根据天然纤维的化学脱胶方法探索了适合于棕榈纤维的分离方法;采用ASTMD3379-75标准中的方法制作纤维拉伸试样,在拉伸隔距10,20,30和40mm,拉伸速度05mm/min条件下进行准静态拉伸实验;利用传统二参数和三参数Weibull以及修正Weibull模型研究了棕榈纤维的拉伸力学性能,并与剑麻纤维和黄麻纤维做了相应的对比,建立纤维结构与力学行为的联系。研究结果表明:(1)棕榈纤维属于粗制纤维,直径主要集中分布在300-450μm,纤维表面存在大量规律排列的硅石物质。纤维横截面近似圆形,内部含有大量紧密平行排列的中空的单纤维细胞,是一种单向天然生物复合材料。TEM显示纤维细胞由中腔,初生层,次生层组成。采用KC103和HN03联合处理方法分离棕榈单纤维,单纤维细胞中间粗头端细且封闭,整体呈现纺锤形状,细胞表面存在细小纹路,有利于纤维间的牢固连接。单纤维的直径与长度随机分布,且纤维长短粗细不均匀。(2)棕榈纤维的应力应变曲线由3部分组成,具有明显的屈服特征,其拉伸力学指标具有分散性,断裂强度和断裂伸长率随着拉伸隔距的增大而变下,而杨氏模量则随着隔距的增大而增大。在纤维的拉伸断裂过程中,微纤丝的取向发生变化,给予棕榈纤维特殊的拉伸力学行为。棕榈纤维的拉伸断裂面SEM图显示断裂面不平整,揭示了纤维细胞的四个变化过程:细胞之间的分离,细胞壁的撕裂,细胞壁的剥离和分层。棕榈纤维由于细胞壁厚度,纤维素含量和结晶度小于剑麻纤维,使得前者对尺度的敏感度高于后者。(3)通过极大似然估计法和AD检验法分别对Weibull参数进行估算和拟合优度检验,传统Weibu模型下的棕榈纤维断裂强度值几乎全部落在两条置信曲线内部,数据呈现出较好的线性分布特征。、Veibu模量随着纤维拉伸隔距的增大而减小,说明纤维强度分散性随着试样长度的增大而增大。、Veibull分布曲线图显示,黄麻纤维和棕榈纤维的拉伸强度呈现出类似的线性分布,而棕榈纤维的强度和其分散性均小于黄麻纤维,主要是因为棕榈纤维的纤维素含量和结晶度较低。且两种纤维的实验数据和线性回归拟合数据的线性相关性较高,说明Weibull模型能够较为准确的描述纤维强度的分散规律,进一步验证了Weibull模型分析天然纤维材料的良好适应性。修正、Veibull引入了直径参数,通过拉伸长度和直径不匀率的关系计算得到是0.2266。其分布曲线显示了模量随着拉伸隔距的减小而增大的关系。与剑麻纤维和黄麻纤维相比,由于纤维结构和前处理的不同,棕榈纤维的拉伸强度对隔距的变化更敏感。
其他文献
体育养成教育本身不仅仅是体育教育,它涵盖了养成教育、素质教育、道德情操教育等方面,在对学生的综合素质培养当中发挥出重要的作用。本文从养成教育的概念推开,对体育养成
<正>随着国内上市公司并购重组活动日益活跃,如何对企业资产合理估值定价已经成为社会和市场迫切需要解决的问题。只有真实客观的对并购重组中涉及的企业价值进行评估,才能在
本文就创新是国家发展的命脉这一主题,论述了高层次人才是自主创新的主体,这一群体在建设创新型国家中具有战略地位,发挥着自主创新的重要作用。因此,高层次人才培养对国家发
本文从教学模式的几大要素对香港职训局(英文缩写VTC)与内地高等职业院校英语教学模式进行了比较研究,加深了我们对香港职训局职业英语教学模式的认识,帮助我们发现两种英语
<正>老上海都知道在20世纪20年代的大西路(今延安西路)建造了一座“大理石宫殿”,为上海豪华建筑之冠,可是多数人不知道其主人是谁?现今,大家都知道大亚湾核电站是中国正在兴
随着以全球化和互联网为特征的新经济时代的到来,产品生命周期加速缩短,很多“大而全”、“小而全”的企业人力资源部门一方面希望从繁杂琐碎的事务性人事管理工作、没完没了
中国的城市文化,在元代已然确立的情况下,到明代又有了长足的发展。城市人民的生活在商品经济发展的背景下增加了许多新的内容。人们的观念有了很多更新,而且城市人民开始为
<正>2014年10月30日在人民大会堂隆重举行的第二届国医大师表彰大会上,通脉养心丸的研制者,天津中医药大学第一附属医院97岁高龄的阮士怡教授荣膺国医大师称号。何为大师?传
教育治理理论的产生为传统社区教育的发展带来了巨大的影响。传统社区教育的发展路径受到冲击,其管理组织结构面临新的挑战。教育治理理论主张实现公众教育利益的最大化,主张
本文运用哲学、教育学、心理学、经济学的有关观点,对合作教育的理论依据进行了深入分析,并对当前形势下合作教育的时代性进行了探讨,旨在为我国合作教育的进一步发展提供理