天堂网www,免费追剧大全在线观看电视剧,97久久精品无码一区二区欧美人 ,日本丰满少妇高潮呻吟

一、引言

植物纖維因其可再生、環保和可降解的優勢，具有替代復合材料中傳統合成纖維的潛力，有助于減少碳排放。盡管植物纖維增強復合材料具有許多優點，但其易燃性和力學性能是限制其在航空內飾和軌道交通領域應用所面臨的關鍵問題。盡管目前的阻燃方法可以延緩或終止植物纖維增強復合材料的燃燒過程，但未深入研究分析由植物纖維特殊的化學成分和捻度結構導致復合材料不同于傳統合成纖維的特有燃燒行為，也未基于其燃燒特性來設計針對性的阻燃策略。

針對這一問題，同濟大學航空航天與力學學院的研究學者通過一系列實驗方法，結合有限元仿真研究了植物纖維增強復合材料獨特的燃燒行為和燈芯效應。文章發表于復合材料Top期刊《Composites Part B》，被收錄于“天然纖維復合材料進展（Advances in Natural Fibre Composites）”特刊，論文標題為“The unique wick effect and combustion behavior of flax fiber reinforced composites: Experiment and simulation”。通訊作者為同濟大學于濤教授，第一作者為魏志彪博士。

二、內容概述

實驗采用了單向亞麻纖維、單向碳纖維和中科院寧波材料所提供的生物基環氧樹脂基體，基于單一變量原則，設計并制備了純環氧樹脂（EP）、碳纖維增強（CFRP）和植物纖維增強（PFRP）復合材料，系統分析并揭示了植物纖維增強復合材料的燃燒行為。

該工作首先研究了三組樣品的熱穩定性，熱重測試表明，三組樣品的熱解都呈現出兩個階段，而PFRP樣品的熱分解溫度范圍向更高的溫度區域移動，此外，氧氣的存在會導致高溫下新的熱分解階段。

圖1 樣品在氮氣和空氣氛圍下的熱重曲線

錐形量熱儀試驗結果表明，PFRP復合材料的熱釋放和煙釋放行為呈現出多重峰和長時間跨度的特點，而且在燃燒過程中，PFRP復合材料在厚度方向上發生膨脹，并伴隨著分層和外部變形，而在其它兩組樣品中未觀察到這種現象。

圖2 樣品在燃燒進程中的形貌變化

水平燃燒試驗表明，PFRP呈現出較低的線性燃燒速率，同時采用熱紅外儀實時監測了三組樣品在水平燃燒中樣品的溫度場分布，PFRP復合材料在相同位置處的溫度也是最低的，和線性燃燒速率結果保持一致。

圖3 EP、CFRP和PFRP復合材料的（a）水平燃燒速率,（b）沿纖維方向同一位置處的溫度、（c）燃燒過程中的熱成像圖,（d）樣品水平燃燒測試的數碼照片,（e）機理示意圖

基于Fourier熱傳導方程，并考慮到植物纖維的真實微觀形貌，建立了三組樣品在火災中的熱響應模型。有限元仿真結果表明，在沿纖維方向相同位置的溫度PFRP樣品是最低的，這與水平燃燒測試中紅外熱成像中溫度場分布的實驗結果相一致。

圖4 EP（a, a1, a2）、CFRP（b, b1, b2）和PFRP（c, c1, c2）有限元模型和熱響應下的溫度場分布圖

三、小結

該研究深入分析了植物纖維增強復合材料的燃燒行為，揭示了植物纖維特殊的化學組成和捻度結構對復合材料燃燒行為的影響。研究結果表明，植物纖維增強復合材料呈現出不同于傳統合成纖維增強復合材料的燃燒特性和燈芯效應，該研究結果可為針對性阻燃策略的設計提供思路和指導。

原始文獻：

Wei Z, Ji C, Yu T, et al. The unique wick effect and combustion behavior of flax fiber reinforced composites: Experiment and simulation[J]. Composites Part B: Engineering, 2023, 265: 110954.

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110954