麦秸秆/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料中纤维分散性的描述模型

摘要

麦秸秆纤维作为一种重要生物质资源已被广泛应用于热塑性复合材料中。纤维在复合材料中的分散性是影响复合材料力学性能的重要因素之一,而目前对其定量化的描述和分析方法仍存在一定不足。本研究基于实验获得的纤维尺寸的统计分布规律,利用随机生成算法模拟纤维在复合材料中的分布;构建描述纤维分散性的指标:分散度,单个纤维数和接触纤维数;统计分析纤维含量、纤维大小对分散性指标影响。结果表明单个纤维数随纤维含量增加而增加,但其增量随纤维含量的增加而降低,降低规律符合三次函数。纤维接触数随纤维含量增加,增加规律符合二次函数,亦符合理论估计。纤维大小影响单个纤维数和接触纤维数的增加幅度,但不影响单个纤维数的百分比。分散度随纤维含量的增加呈线性下降规律。纤维分散性的定量化描述为进一步的复合材料性能分析和建模提供了量化指标。

关键词

麦秸秆纤维 / 复合材料 / 分散性 / 单个纤维数 / 接触纤维数 / 分散度