聚甲醛材料强度的研究与应用

发布时间：2025-03-02 22:23来源：原创帮助了89人

摘要：聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料，具有高强度、高刚性和良好的耐磨性。然而，其在高温和酸性条件下的易降解性限制了其应用范围。通过添加纳米填料、玻璃纤维、煤矸石颗粒等增强剂，聚甲醛的力学性能得到了显著提升。

聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料，具有高强度、高刚性、良好的耐磨性和耐化学腐蚀性等优点。其杨氏模量高达2900 MPa，屈服强度为70 MPa，泊松比为0.35，显示出优异的力学性能。然而，聚甲醛在高温、酸性条件下易降解，导致其力学性能下降，因此改性研究成为其发展的关键方向。

近年来，通过添加纳米填料、玻璃纤维、煤矸石颗粒等增强剂，聚甲醛的强度和韧性得到了显著提升。例如，非晶纳米Si3N4的加入使聚甲醛的冲击强度和拉伸强度分别提高了160%和25%；玻璃纤维的引入则使其拉伸强度达到113.67 MPa，弯曲强度为119.79 MPa；煤矸石颗粒的加入进一步提高了聚甲醛的拉伸强度至46 MPa，缺口冲击强度达到86 J/m。

聚甲醛复合材料在动态力学性能方面也表现出色。研究表明，随着玻纤含量的增加，复合材料的储能模量逐渐提高，而损耗因子降低，表明其在动态载荷下的稳定性显著提升。此外，聚甲醛纤维混凝土的研究表明，其在抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度方面均优于传统混凝土。

尽管聚甲醛具有优异的力学性能，但其耐老化性能较差，特别是在紫外光和热氧老化条件下容易发生降解。为此，研究者通过添加光屏蔽剂和抗氧化剂等改性剂，显著提高了聚甲醛的耐老化性能。

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