竹纤维硼砂耐热改性对其增强摩阻材料摩擦学性能的影响

摘要

竹纤维在增强树脂基制动复合材料时存在高温时易分解碳化导致增强失效的问题.本研究对竹纤维采用硼砂耐热改性处理,采用热压法制备改性竹纤维增强树脂基复合材料试样,并进行改性竹纤维表面结构分析、热失重分析、复合材料摩擦学性能测试和磨损表面形貌观察.研究结果表明,竹纤维经硼砂耐热改性后,其增强摩阻材料的摩擦学性能有一定提高,尤其是高温时抗热衰退性和耐磨性得到显著改善.本试验中硼砂浓度为12％,处理时间为30min的试样综合摩擦磨损性能最优.改性竹纤维表面覆盖一层含硼砂成分的绒状物质,可减缓竹纤维热降解,500℃之后质量剩余较未处理高出近1倍.因此,竹纤维硼砂改性可提高摩阻材料的阻燃性,使其在高温磨损后的表面仍有大部分竹纤维存在,防止竹纤维过早剥落和碳化,保证竹纤维在较高温度下保持对树脂基体的增强效果,提高了材料的摩擦学性能.