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《pbo纖維的耐熱性和耐紫外光特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要PBO(聚對苯基苯并二噫唑poly(P．phenylene．2，6．benzobisoxazole))纖維是近年來出現(xiàn)的～種高強度、高模量、低密度的有機纖維，同時具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，在航空航天、防彈防火、體育用品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，被譽為21世紀的超級纖維。這種新型纖維在國內(nèi)的研究尚處于起步階段。對其各方面的性能和數(shù)據(jù)還缺乏必要的了解。為了滿足復(fù)合材料可靠性設(shè)計對增強材料統(tǒng)計斷裂特性的要求，從PBO復(fù)合材料的使用環(huán)境條件出發(fā)，本文對經(jīng)不同溫度熱處理和紫外光照射的不同時間的PBO纖維單絲作了較為完整和系統(tǒng)的研究，得出了一些有參考價值的數(shù)據(jù)，為今后
2、的PBO纖維復(fù)合材料設(shè)計提供理論及試驗依據(jù)。PBO纖維單絲的研究以We娃“1分布和最弱連接理論為基礎(chǔ)，研究了lcm、3cm、5cm和10cm長的PBO纖維單絲經(jīng)過在空氣氛圍中250℃和300℃下熱處理不同時間后的統(tǒng)計平均強度及強度分布，并用Kolmogorov檢驗其Weibull分布的正確性。指出了熱處理后PBO纖維的統(tǒng)計強度隨長度的變化情況，得出外推方程預(yù)報單絲強度，研究發(fā)現(xiàn)熱處理后PBO纖維的統(tǒng)計強度隨著纖維的增長而減小，而且發(fā)現(xiàn)3--4era是纖維的臨界長度，纖維長度大于此臨界長度后，纖維長度對統(tǒng)計強度的影響變得不明顯；還發(fā)現(xiàn)隨熱處理時間的延長，PBO纖維的
3、統(tǒng)計強度不斷下降，但仍符合weibun分布。對3cm長的PBO纖維分別在空氣氛圍中350℃下進行熱處理和常溫下進行紫外光照射處理不同時間，觀察其統(tǒng)計強度和分散性的變化，研究發(fā)現(xiàn)熱處理時間越長、熱處理溫度越高、紫外光輻照時間越長，PBO纖維性能退化越明顯，發(fā)現(xiàn)在350℃下分別熱處理6h、10h、14h、19h和25h后，強度保持率分別為90．89％、85．49％、78．58％、69．81％和60．71％；PBO纖維在紫外光分別輻照1h、6．5h、11h和18h后，纖維的強度保持率分別為98．65％、96．46％、90．39％和86．17％，這些結(jié)果說明PBO纖維具有
4、優(yōu)異的耐熱特性和一定的耐紫外光輻照特性。通過掃描電子顯微鏡觀察熱處理過和紫外光輻射后PBO纖維的表面狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)處理后的纖維表面不再保持光滑，而是因為纖維表面被氧化導(dǎo)致出現(xiàn)了溝槽和小缺陷，還有存在原纖從纖維主體上開裂和剝離的現(xiàn)象，這些是纖維統(tǒng)計平均強度的降低和纖維強度分白變化的主要原因。關(guān)鍵詞：PBO纖維，Weibull分布，強度分布，熱處理，耐熱性，耐紫外光特性AbstractHigllperformancePBO(poly(p—phenylene-2，6-benzobisoxazole))fiber，becauseofitsexcellentmechanics，
5、heatresistancefunctionandfire—retardantproperty，hasbeenusedinmanyfieldsincludemilitaryandpublic．Itiscalledsuperfiberof21century．Thiskindofnewfiberisplacedinthestageofbe91nninginourcountryandthereisnotenoughinformationofitsproperties．AnintegratedanddetailedresearchaboutPBOsinglefibertr
6、eatedwithheatisdoneandgetssomeusefuldatumforreliablecompositedesign．TheseinformationanddatumCalloffernecessarysupportforthedesignofPBOfibercompositesinthefuture．BasedofWeibull／weakestlinkmodel，thestatisticaveragestrengthanditsdistributionoffourdifferentlengthPBOsinglefiberswhichweretr
7、eatedwithheatandultravioletradiationwereresearched．ThetensileforceofeverysinglefiberWaSmeasuredandtheexadnc鷂ofWeibulldistributionwascheckedupbyusingKolmogorovexamination．Theresultspointoutthecomplexionthatthestatisticalstrengthchangedwithfiberlength．Fromtheexperiment，theequationtofore
8、castt
