毛竹基体与纤维鞘界面对其横纹断裂力学性能的影响
从生物材料的观点看,竹子具有从纳米到宏观尺度的精巧分级结构及相应的多级界面,竹子的增韧机制很可能与其不同尺度上的界面均有关系.竹纤维鞘尺寸微小,断裂韧性测试困难.本文以4年生毛竹为研究对象,应用激光显微切割系统制备带有预制裂纹的纤维鞘样品,并应用微拉伸技术测量其拉伸样品的横纹断裂韧性;同时测试了竹子标准拉伸试样的横纹(LR)断裂韧性,分析纤维鞘与基本组织界面对竹子横纹断裂性能的影响;同时手工制备了纯基本组织样品,并对其进行拉伸测试.测试结果表明,纤维鞘的名义断裂韧性KLRIC为3.57 MPa?m1/2,约为宏观样品断裂韧性的1/3,这主要是由于毛竹基本组织与纤维特殊的复合结构及它们之间界面共同作用;同时还计算了纤维鞘、基本组织和毛竹的断裂功,发现毛竹断裂功理论值小与实验值,也证明了纤维与基本组织界面对竹子增韧作用.
毛竹 纤维鞘 纤维鞘与基本组织界面 断裂性能
安晓静 余雁 王汉坤 田跟林 李万菊
国际竹藤中心,国家林业局竹藤科学与技术重点实验室,北京,100102
国内会议
南京
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1-7
2012-09-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)