【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。碳纖維含量對復合材料性能的影響及碳纖維在復合材料中所起的作用。拉伸性能，抗彎性能都得到不同程度的增強。斷能力都逐漸增強。沒有超高分子量聚乙烯含量占復合材料的50%時所需的力大。拉斷性能和抗壓斷性能都達到最優(yōu)。

　　

【正文】 后量取待測試樣的寬度和厚度，輸入連接力學試驗機的電腦，試驗開始，電腦軟件會自動生成該試樣力和位移的圖形，然后點擊自動生成報告，每個試樣做三組數(shù)據(jù)，以保證試驗數(shù)據(jù)的準確。 抗彎性能的測定 深圳新三思萬能力學試驗機。根據(jù)中華人民共和國國家標準塑料彎曲性能試驗方法 GB/T934120xx，抗彎性能的測定選用上述壓成條狀的試樣 ，把試樣支撐成橫梁，使其在跨度中心以恒定速度彎曲，直到試樣斷裂或變形達到預定值，測量該過程中對試樣施加的壓力。經(jīng)計算，需調(diào)節(jié)試驗儀器的跨度為 27mm,然后量取待測試樣的寬度和厚度，輸入連接力學試驗機的電腦，試驗開始，電腦軟件會自動生成該試樣應力和應變的圖形，然后點擊自動生成報告，每個試樣做三組數(shù)據(jù)，以保證試驗數(shù)據(jù)的準確。 試驗結(jié)果與分析 試驗結(jié)果 （ 1）拉伸性能 14 圖 不加碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料拉伸彈性模量 （ 2）抗彎性能 圖 不加碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料抗彎彈性模量 結(jié)果分析 許多材料在試驗初始階段的變形，卸載后可以恢復，即為彈性變形。而且應力與應變成比列關系，其斜率可以表示為 E=σ /ε，稱為彈性模量。 彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大，即 材料剛度 越大，亦即在一定應力作用下，發(fā)生彈性變形越小。 觀察圖 ，我們可以得知：復合材料里不加碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例不超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。但當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例為 50%時，復合材料的拉伸彈性模量達到最大。 15 觀察圖 ，我們可以發(fā)現(xiàn)：復合材料里不加碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例不超 過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸增大。但當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例為 50%時，復合材料的抗彎彈性模量達到最大。 4. 添加 1%碳纖維時對超高分子量聚乙烯材料性能的影響 試驗準備 試驗材料 試驗材料有超高分子量聚乙烯，木粉，偶聯(lián)劑， 5mm 碳纖維 試驗設備 同 試驗過程 超高分子量材料的制備 本次試驗共配置四種添加 1%5mm碳纖維超高分子量聚乙烯 /木粉材料： 表 木粉和 UHMWPE配方及含量： 配方 UHMWPE 木粉 偶聯(lián)劑 5mm碳纖維 1 30% 66% 3% 1% 2 40% 56% 3% 1% 3 50% 46% 3% 1% 4 60% 36% 3% 1% 拉伸性能的測定 同 抗彎性能的測定 16 同 試驗結(jié)果與分析 試驗結(jié)果 （ 1）拉伸性能 圖 添 加 1%碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料拉伸彈性模量 （ 2）抗彎性能 圖 添 加 1%碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料抗彎彈性模量 結(jié)果分析 （ 1）觀察圖 ，我們可以得知：復合材料里添加 1%碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例不超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。但當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量 17 占復合材料的比例為 50%時，復合材料的拉伸彈性模量達到最大。 （ 2）觀察圖 ，我們可以發(fā)現(xiàn)：復合材料里添加 1%碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例不超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸增大。但 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例為 50%時，復合材料的抗彎彈性模量達到最大。 5. 添加 2%碳纖維時對超高分子量聚乙烯材料性能的影響 試驗準備 試驗材料 試驗材料有超高分子量聚乙烯，木粉，偶聯(lián)劑 P908， 5mm 碳纖維 試驗設備 同 試驗過程 超高分子量材料的制備 本次試驗共配置四 種添加 2%5mm碳纖維超高分子量聚乙烯 /木粉材料： 表 木粉和 UHMWPE配方及含量： 配 方 UHMWPE 木 粉 偶聯(lián)劑 5mm碳纖維 1 30% 65% 3% 2% 2 40% 55% 3% 2% 3 50% 45% 3% 2% 4 60% 35% 3% 2% 拉伸性能的測 定 同 18 抗彎性能的測定 同 試驗結(jié)果與分析 試驗結(jié)果 （ 1）拉伸性能 圖 添 加 2%碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料拉伸彈性模量 （ 2）抗彎性能 圖 添 加 2%碳纖維時各種含量 UHMWPE復合材料抗彎彈性模量 結(jié)果分析 觀察圖 ，我們可以得知：復合材料里添加 2%碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復 合材料的比例不超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。但當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例為 50%時，復合材料的拉伸彈性模量達到最大。 19 觀察圖 ，我們可以發(fā)現(xiàn)：復合材料里添加 2%碳纖維時，當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例不超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎 彈性模量逐漸增大。但當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例超過 50%時，隨著超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例逐漸增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸減小。當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的比例為 50%時，復合材料的抗彎彈性模量達到最大。 6. 試驗小結(jié) （ 1）綜合分析圖 ，圖 ，我們發(fā)現(xiàn)： 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 30%時：不加碳纖維時的復合材料拉伸彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的拉伸彈 性模量為 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 40%時：不加碳纖維時的復合材料拉伸彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時：不加碳纖維時的復合材料拉伸彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模 量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 60%時：不加碳纖維時的復合材料拉伸彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的拉伸彈性模量為 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的拉伸彈性模量逐漸增大。 綜合分析圖 ，圖 ，我們發(fā)現(xiàn)： 當超高分子量聚乙烯含量占復合材 料的 30%時：不加碳纖維時的復合材料彎彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸增大。 20 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 40%時：不加碳纖維時的復合材料抗彎彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的 抗彎彈性模量逐漸增大。 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時：不加碳纖維時的復合材料抗彎彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸增大。 當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 60%時：不加碳纖維時的復合材料抗彎彈性模量為 ,添加 1%的碳纖維后復合材料的抗彎彈性模量為，添加 2%的碳纖維后復合 材料的抗彎彈性模量 ，隨著碳纖維含量的增加，復合材料的抗彎彈性模量逐漸增大。 7. 試驗數(shù)據(jù)分析 拉伸數(shù)據(jù)圖 圖 30%UHMWPE 不同含量碳纖維材料拉伸力學性能 21 圖 40%UHMWPE 不同含量碳纖維材料拉伸力學性能 圖 50%UHMWPE 不同含量碳纖維材料拉伸力學性能 圖 60%UHMWPE 不同含量碳纖維材料 拉伸力學性能 綜合分析 圖 ， 圖 ， 圖 ， 圖 ，我們可以發(fā)現(xiàn)： （ 1）隨著碳纖維含量在復合材料里逐漸增大，拉斷復合材料需要的力越來越大，即復合材料的抗拉斷能力明顯增強； （ 2）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 60%時，隨著碳纖維含量在復合材料里逐漸增大，拉斷復合材料需要的力也越來越大，但沒有 UPE 含量占復合材料的 50%時所需的力大； （ 3）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時，碳纖維含量占復合材料的 2%時，拉斷復合材料所需要的力最大，復合材料的抗拉斷性能達到最優(yōu) 。 抗彎數(shù)據(jù)圖 22 圖 30%UHMWPE 不同含量碳纖維材料抗彎力學性能 圖 40%UHMWPE 不同含量碳纖維材料抗彎力學性能 圖 50%UHMWPE 不同含量碳纖維材料抗彎力學性能 23 圖 60%UHMWPE 不同含量碳纖維材料抗彎力學性能 綜合分析 圖 ， 圖 ， 圖 ， 圖 ，我們可以發(fā)現(xiàn)： （ 1）隨著碳纖 維含量在復合材料里逐漸增大，壓斷復合材料需要的力越來越大，即復合材料的抗壓斷能力明顯增強。 （ 2）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 60%時，隨著碳纖維含量在復合材料里逐漸增大，壓斷復合材料需要的力也越來越大，但沒有 UPE 含量占復合材料的 50%時所需的力大。 （ 3）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時，碳纖維含量占復合材料的2%時，壓斷復合材料所需要的力最大，復合材料的抗壓斷性能達到最優(yōu)。 24 結(jié)論 （ 1）在超高分子量聚乙烯中添加 碳纖維進行共混可以明顯提高復合材料的力學性能。 （ 2）隨著碳纖維在復合材料里所占含量逐漸增大，拉斷和壓斷復合材料需要的力越來越大，即復合材料的抗拉斷能力和抗壓斷能力逐漸增強。 （ 3）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 60%時，隨著碳纖維含量在復合材料里逐漸增大，拉斷和壓斷復合材料需要的力也都越來越大，但都沒有超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時所需的力大。 （ 4）當超高分子量聚乙烯含量占復合材料的 50%時，碳纖維含量占復合材料的 2%時，拉斷和壓斷復合材料所需要的力最大，復合材料的抗拉斷性能和抗壓斷性能都 達到最優(yōu) 。 25 展望 由于時間的限制性，本文只是對于碳纖維 /超高分子量聚乙烯復合材料的性能做了簡單的評價，在今后的日子中希望可以繼續(xù)完成這項試