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学术论文 RESEARCH 玄武岩纤维增强树脂基复合材料力学性能研究 * Research on Mechanical Properties of Continuous Basalt Fiber Reinforced Resin Composites 中国兵器工业集团第五三研究所 郑志才 葛林海 陈 艳 孙士祥 王 强 [ 摘要 ] 玄武岩纤维作为一种新型的树脂基复合 材料用高性能增强纤维，具有较好的性价比，通过对连 1 试验部分 续玄武岩增强环氧树脂复合材料单向板、织物复合材料 1.1 主要原材料 层合板、缠绕 NOL 环、缠绕 φ60mm 复合材料管的力学 玄武岩纤维：线密度 400tex，横店集团上海俄金玄 性能等研究，可为玄武岩纤维应用于结构复合材料提供 武岩纤维有限公司； 设计依据。 高强 -2 玻璃纤维：线密度 480tex，南京玻璃纤维研 关键词： 玄武岩纤维 复合材料 力学性能 究院； [ABSTRACT] As a new type reinforcing fiber of 无碱玻璃纤维：线密度 480tex，南京玻璃纤维研究 resin-based composites, basalt fi ber has high-performance 院； and low cost, the mechanical properties of unidirec- 玄武岩纤维织物：BW-100，横店集团上海俄金玄武 tional and fabric composites laminates, winding NOL 岩纤维有限公司； rings,φ60mm compound tube are studied,the results can 环氧树脂 E-51: 环氧值为 0.51 eq/100g，蓝星新材 provide design basis to the application of basalt fiber in 料无锡树脂厂； structure composites. 环氧树脂 TDE-85: 环氧值为 0.85 eq/100g，蓝星新 Keywords: Basalt fiber Composites Mechani- 材料无锡树脂厂； cal properties 固化剂：自制； 丙酮：工业用。 玄武岩纤维（CBF）是以天然玄武岩矿石作为原料， 1.2 主要设备、仪器 通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。玄武岩纤维 数控缠绕机：FWA1\5\1，德国 BSD 公司； 具有一系列优异的性能 [1] ：（1）较高的抗拉强度；（2）高 25t 平板硫化机：上海伟力机械厂； 的耐蚀性及高化学稳定性；（3）耐高温，可在 -269℃～ 电子拉力试验机：SINTECH2/DL，美国 MTS 公司； 650℃范围内连续工作；（4）高隔热隔音性；（5）低吸湿性； 液压伺服电子拉力试验机：Instron8032； （6）绝缘性好；（7）良好的透波性能等。 电动试压泵：4DY-30/40，海门试压泵厂。 大力开发玄武岩纤维及其制品，具有很好的经济效 1.3 试样制备 益和社会效益。用连续玄武岩纤维增强的玻璃钢体的 （1）树脂浇铸体制备。 强度、热稳定性、电绝缘性能均优于玻璃纤维增强材料， 将树脂、固化剂与促进剂按比例称量，混合、搅拌均 可在很大程度上替代玻纤、碳纤维和石棉制品。玄武岩 匀后浇入打好蜡的金属模具中，然后将模具置入烘箱 纤维在机械制造、航空、船舶、汽车、建材、石化和化学等 中，按确定的程序进行升温固化，自然冷却至室温，脱模