具有纹理铝面板的可持续性锯末/环氧树脂-纳米二氧化硅夹层复合材料

《Polymer Composites》：Sustainable Sawdust/Epoxy-Nanosilica Sandwich Composites With Textured Aluminum Face Sheets

可持续三 sandwich 复合材料通过环氧树脂（45%木屑）与二氧化硅（0-8%）复合芯层及机械纹理铝面层设计实现性能优化，弯曲强度387MPa，耐磨性达3.8×10^-8mm3/N·m，适用于轻质建材和汽车内饰。

　　

摘要

本研究介绍了一种通过核心材料和界面设计制造可持续三明治复合材料的 方法。核心材料为含有45%锯末的环氧树脂，并添加了0–8%的二氧化硅（SiO₂），采用现场浇筑工艺制备以实现填料均匀混合并增强填料与基体的相互作用。面层材料为经过机械处理的铝合金，通过不同的交叉纹理处理（粗、中、细）来引入孔隙结构，从而与三明治的核心材料实现机械互锁。材料的力学性能和摩擦性能通过弯曲试验（ASTM C393）、压缩试验（ASTM C365）和耐磨性测试进行评估。结果表明，含有6%二氧化硅的核心材料具有最佳性能：弯曲强度为96 MPa，弯曲模量为8.8 GPa，压缩强度为115 MPa，磨损速率为3.8 × 10^?8 mm³/N·m。在各种表面处理方式中，含有6%二氧化硅的核心材料的铝合金面层表现出最佳的三明治复合材料性能，其弯曲强度为387 MPa，面层应力为473.6 MPa，核心层剪切应力为13.4 MPa，韧性为16.4 kJ/m³。这些性能的提升归因于填料与基体之间的良好结合以及机械互锁作用。这种方法是制造轻质结构复合材料的一种环保方式，应用领域包括轻质板材、汽车内饰和工程板材。本研究支持了以下观点：废弃填料和表面工程技术有助于开发可持续复合材料。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。