准静态载荷下老化竹纤维增强复合材料的力学性能

复合材料以其超高的比强度和比模量被广泛应用于不同的行业。由于具有重量轻、可生物降解、成本低、能耗低和来源丰富等优点，天然纤维可以被认为是合成纤维的合适替代品。力学性能与老化因素之间的联系指导了竹纤维增强复合材料(BFRC)在户外工程中的应用。

在发表在《生物医学材料力学行为学报》上的一项研究中，中国科学院福建物质结构研究所卢玉斌教授团队设计了两种不同的老化试验，并探索了它们之间的相互作用。

研究人员首先通过切割生竹来制作竹柱，然后用专用刀将竹柱劈开制成竹条，然后将竹条脱纤成较粗的竹纤维束。他们专注于从天然竹子中提取竹纤维作为BFRC的增强相，并通过浸渍、干燥和热压粗竹纤维束制成BFRC板材。

然后研究人员将样品加工成特定的标本，用于后续的老化测试和准静态力学测试。他们选择了冷热试验和紫外线(UV)干湿试验作为老化试验的代表，以解释原材料在露天的自然风化，并进行准静态实验来研究材料的力学性能。老化的BFRC。

研究人员还对未经处理的BFRCS进行了力学测试，表明BFRC具有显着的各向异性。BFRC与增强纤维轴线平行的抗拉强度高达148.53MPa，是BFRC与增强纤维轴线垂直的抗拉强度的26.47倍。发现这种各向异性与材料制备过程密切相关。

在了解了材料的基本特性后，研究人员对样品进行了老化测试和准静态力学测试。他们发现老化试验对BFRC不同方向的力学性能有不同的影响。扫描电子显微镜(SEM)图像显示，UV干湿试验对BFRC的影响比冷热试验更显着。SEM图像表明，在UV干湿试验下，BFRC样品表面出现了裂纹。两种老化试验对BFRC具有交互作用，可以降低BFRC对紫外干湿环境的敏感性。

该研究为预测​​户外施工用BFRC的寿命提供了很好的参考。