1. 研究目的与意义（文献综述）

玄武岩纤维（basalt fiber, bf）是21世纪的绿色环保材料，是世界高技术纤维行业中可持续发展的有竞争力的新材料产业。玄武岩纤维属无机非金属纤维，是以大自然中火山喷发的火山岩（辉绿岩、玄武岩等）为材料，通过 1440 ℃-1500 ℃的超高温下持续熔融，再由耐高温的铂铑合金材料制作的漏板拉制成丝。玄武岩纤维的性能介于碳纤维与玻璃纤维之间，在强度，刚度上大体和s2高强玻璃纤维相当，优于e玻璃纤维，但其在耐高温，耐酸碱性等化学稳定性基耐水性、吸湿等方面有优异的性价比。碳纤维等增强纤维的严重短缺，为玄武岩纤维的开发和应用提供了前所未有的机遇，其优异独特的性能加之低成本的价格优势，使之必将具有广阔的市场应用前景。例如，玄武岩纤维作为耐高温、轻质、高性能防热和热结构材料可完全替代玻璃纤维复合材料，部分替代价格昂贵的高硅氧纤维和碳纤维增强复合材料，可提高导弹和飞行器的综合性能并降低制备成本，是我国高超声速导弹和飞行器理想的防热候选材料。除此之外，玄武岩纤维及其复合材料可以很好地满足交通运输、建筑、石油化工、环保、电子、等邻域结构材料的需求，对国防建设、重大工程和产业结构升级具有重要的推动作用^[1-3]。

刘玉美^[4]等以环氧树脂为基体，连续玄武岩纤维为增强体制备了复合材料靶板，研究影响抗冲击性能的主要因素及抗冲击机理。实验结果表明，经过表面处理后，纤维与基体间的结合力增大，但材料的抗冲击性能下降。

陈国荣^[5]等把改性纳米二氧化硅均匀分散于浸润剂中对玄武岩纤维进行表面涂层改性。实验结果表明，经过纳米改性后，玄武岩纤维的表面粗糙度和吸油都有所改变，其力学性能和热学性能都得到很大的提高。纳米二氧化硅颗粒在玄武岩纤维和环氧树脂间起到键桥作用，增大了纤维与树脂之间的界面相容性，这对于研究纤维增强复合材料有很大的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1、研究设计的基本内容

玄武岩纤维是继玻璃纤维、碳纤维之后发展起来的一类新型无机纤维，它具有比玻璃纤维高的强度及模量，比碳纤维低的价格，研究适合玄武岩纤维应用的复合材料制品是拓宽复合材料应用的一个重要方向。本课题以环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂为基体，玄武岩纤维为增强材料，通过物理机械性能测试优化玄武岩复合材料的配方，并通过扫描电镜、红外分析及超声探伤等检测手段，研究树脂种类与玄武岩纤维表面处理效果对复合材料物理机械性能的影响，测试材料的阻尼性能，分析机械性能与阻尼波形的关系，并归纳出具有指导意义的本构模型。

2.2、研究目标

1）通过研究玄武岩复合材料的制备和表征，优化玄武岩纤维增强复合材料的配方。

3. 研究计划与安排

1. 第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

2.第4－7周：按照设计方案，制备不同的复合材料试件。

3.第8－11周：利用材料试验机、超声探伤仪等仪器设备对试件进行机械能测试。

4.第12－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 胡显奇，申屠年.连续玄武岩纤维在军工及民用领域的应用[j].高科技纤维与应用，2005，30（6）：7-13.

[2] 王正刚，张卫强，朱 勇，等. 玄武岩纤维增强塑料杆及其在蝶形引入光缆中的应用[j]. 现代传输，2015（02）：68-71.

[3] 李红杰，赵世海，张新建. 连续玄武岩纤维的研究进展及其应用[j].装备制造技术，2016，（11）：256.