桦木单板/玻璃纤维复合材料的制备工艺优化

• 作者: 刘镇波 孙立鹏 尹玉雪 张元婷 李瑞 林斌 翟学勇
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 声学振动性能 复合材料 响应面分析法 玻璃纤维
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 林业工程
• 页码范围: 127-135
• 页数: 9页
• 分类号: S781.38|TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20190049

摘要

[目的]为了探究工艺因子对复合材料声学振动性能的影响,优化复合材料制备工艺条件参数以提高复合材料声学振动性能.[方法]按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料.利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪(FFT)对复合材料的声学振动性能进行检测,以比动弹性模量(E/ρ)、弹性模量和剪切模量的比值(E/G)、声辐射品质常数(R)、损耗角正切(tanσ)、声速(v)归一后的综合得分值为响应指标,分析热压时间、热压压力、施胶量对复合材料的声学振动性能的影响.在单因素实验的基础上,利用响应面分析法建立工艺因子和响应值的二次回归模型,优化复合材料的制备工艺条件.[结果]单因素实验范围内,在热压时间10～25 min、热压压力0.6～1.3 MPa、施胶量140～180 g/m2时,复合材料声学振动性能显著提升,说明实验的工艺因子对复合材料声学振动性能影响显著.利用Design-Expert软件对复合材料的声学振动性能测试结果进行二次多项式回归拟合,剔除对模型影响不显著的因素,建立了复合材料综合得分值的响应面模型.通过响应面模型优化后的最佳工艺条件为:热压时间24.5 min、热压压力1.3 MPa、施胶量180 g/m2,此条件下复合材料的E/ρ 为25.27 GPa,E/G为15.99,R为6.48 m3/(Pa·s3),tanσ 为0.00125,v为5026.55 m/s,综合得分值可达到98.19.[结论]综合得分值的模型P<0.0001,响应值的实测值和预测值之间的偏差均小于5％,说明响应值与回归模型均存在高度显著关系,也说明回归模型准确、可靠.