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技术 Technology
CC BY-SA 2.5 扫描电子显微镜
经过机械测试后，使用电子显微镜扫描复合层压桦木表
面的裂缝，可以清楚地了解加固措施、以及在胶黏剂
的粘接过程中加入玻璃纤维如何提升试件的断裂韧性。
这也有助于我们了解木材与聚氨酯胶粘剂的结合机理。
在复合层压桦木上使用未改性胶黏剂，其表面裂缝上
的聚氨酯胶黏剂清楚可见。裂缝上残留的胶黏剂有所
分裂、脱落，这也许可以增强粘结强度。
扫描电子显微镜 此外，我们观察到已经渗透到白桦木射线中的胶粘
剂有所脱落。射线中的细胞投射出来的柱状结构有分
的相互作用。 支，其中一些分支在测试过程中已经断裂。我们还发现，
然而，在胶粘剂粘接时加入玻璃纤维更能有效地改 胶柱的分裂、脱落以及侧向位移对桦木结构的各个层
善被加固过的复合层压桦木的断裂韧性，而不是通过 次进行了加固。
控制提升材料的断裂韧性。 将复合材料的断裂面与含有玻璃纤维的聚氨酯胶
例如在胶黏剂粘接时，加入玻璃纤维可以提升 42% 黏剂相结合后也出现了不良问题。此外，我们还发现纤
的控制效果；而在被加固过的复合材料中加入玻璃纤 维丛脱离了断裂面。玻璃纤维在断裂表面上清晰可见，
维能够提升 69% 或 67% 的控制效果。 我们还可以明显地看到，在水平胶线以及可以实现加
固效果的胶柱中，玻璃纤维出现脱落。
复合材料裂缝的扩大 我们的研究结果证明我们的假设是正确的，即使
在抗裂韧性的测试过程中可以发现，对复合桦木进行 用增强胶加固每一层薄木可以提升复合层压桦木的
加固可以阻止其裂缝的扩大。试件的载荷 - 位移曲线体 断裂韧性，同时，断裂韧性的提高程度取决于加固
现了这个效果：载荷突然增大，然后缓慢增加。 水平。
在后续阶段，随着对裂缝进行加固，载荷也持续上 我们的研究结果还表明，玻璃纤维增强了粘接强度
升。在试件中，加固的程度偏低，其载荷的上升呈正 能够大幅度提高断裂韧性。同时，结果也暗示了两种
弦曲线，但是加固程度偏高时，载荷正弦曲线的变化 不同类型的加固材料提高断裂韧性的效果。在粘接过
趋势趋于平缓。 程中加入玻璃纤维，可以对正在开裂的地方进行加固，
试件的裂纹阻力曲线，也称为 R 曲线，其变化走 同时也消耗了断裂能量。
势符合载荷 - 位移结果，表明了通过加固并使用改性胶 这项研究与许多研究其他材料的结果相一致，它们
黏剂可以改善试件的断裂韧性。同时，结果还表明试 之前已经检验了玻璃纤维增强与改善其他复合材料韧
件的断裂韧性增加程度取决于阻止裂缝扩张的加固能 性的效果，例如乙烯基酯聚合物复合材料、聚丙烯复
力有多少。 合材料和牙科复合材料。
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