碳纤维增强层状木材陶瓷的结构特征与力学行为研究

孙德林¹，郝晓峰¹，余先纯²，陈新义¹，刘明辉¹

1. 中南林业科技大学家具与艺术设计学院2. 中南林业科技大学材料科学与工程学院

摘 要：以液化木材和炭粉制备的片状木材陶瓷为基体材料、以碳纤维为增强材料,通过结构设计和应力应变分析建立单元结构模型和应力应变模型。SEM观测结果显示:根据结构模型所制备的试件具有典型的层状结构,且在断裂过程中有利于裂纹偏转。力学行为分析表明:在脱粘之前,载荷主要集中在基体材料上,当发生脱粘后载荷则主要由增强材料承担。同时,由于层状结构和增强碳纤维的运用使得力学性能大幅度提高,尤其是断裂韧性得到明显改善,在一定程度上能够避免脆性断裂的发生。

关键词：层状木材陶瓷;碳纤维增强;结构特征;力学行为分析;