纤维素是植物纤维和细胞壁的主要成分，也是地球上最丰富的碳水化合物。
自古以来，纤维素就被视为造纸和棉花的常规原料，但最近，纤维素纳米纤维（CNF）因其通过纳米级的再振动来增强纤维素功能性的潜力而引起了广泛关注。
CNF自称“重量只有钢铁的五分之一，强度却是钢铁的五倍”。
它还提供了广泛的其他性能，包括“透明度”，“低热膨胀和高耐热性”，“气体屏障性能”和“增稠性能和触变性”。
由于CNF是一种植物源性物质，其使用也可确保减少环境影响。
这些因素促使CNF发展成为继碳纤维之后的一种受欢迎的新材料。这一点在运输设备和汽车领域尤为明显，在这些领域中，CNF与树脂相结合制造的轻量化组件有助于显著降低CO2020欧洲杯下注官网2.排放。1.
汽车使用的不同环境范围意味着CNF必须在从低温到高温的广泛温度范围内展示并保持其有利的材料性能。
本文概述了一系列弯曲试验评估温度对用CNF和玻璃纤维（GF）增强的尼龙6（PA6）弯曲强度和模量的影响。
测量系统
表1显示了使用的测试配置。测量和测试均使用岛津AGX™-V精密万能试验机进行(图1)。图2突出了测试条件，而表2列出了具体的测试条件。
图1。AGX™-精密万能试验机。图片来源：岛津科学仪器
图2。试验条件（a：室温，b：恒温室内）。图片来源：岛津科学仪器
每一个室温测试都是使用三点弯曲试验夹具对于塑料（图2a），而在恒温箱中使用延长杆和箱式夹具进行试验（图2b）。
箱式夹具的作用是将试验机施加的任何拉伸载荷转换为试样上的弯曲载荷，从而避免因压缩载荷而导致延伸杆产生任何不必要的屈曲。
试验在-30°C至80°C的温度条件下进行，以更好地模拟汽车使用的典型环境。
共制备了七种类型的试样，包括未添加纤维的PA6以及分别具有三种不同重量百分比纤维浓度（3、5、10 wt%）的CNF/PA6和GF/PA6复合材料。
所有的样品都是根据ISO 178法规的指导制作的，所有的测试都是在每个样品类型的n = 3的情况下进行的。
表1。测试配置。资料来源：岛津科学仪器公司
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精密万能测试
机 |
AGX-V |
| 负载细胞 |
1 kN |
| 恒温箱 |
冰箱恒温室TCR1WF |
| 试验夹具 |
塑料三点弯曲试验夹具(室温)
箱式夹具（恒温室内） |
| 支持之间的距离 |
64毫米 |
| 支持半径，冲孔半径 |
R5毫米 |
| 软件 |
梯形™ X（单人） |
表2。试验条件。资料来源：岛津科学仪器公司
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| 试样尺寸 |
长80mm×宽10mm×厚4mm |
| 测试速度 |
1 mm/min（应变<0.3%）
20毫米/分钟（应变）≥ 0.3%) |
| 测试温度(°C)。 |
5种温度条件（-30,0,RT,60,80） |
| 标本类型 |
尼龙6
CNF/PA6 (3 wt%， 5 wt%， 10 wt%)
GF/PA6 (3 wt%， 5 wt%， 10 wt%) |
| 数量的测试 |
n=3 |
测试结果
图3显示了-30°C、室温和80°C的示例测试结果。
图3。测试结果。图片来源:岛津科学仪器公司
在室温和高温下测试的试样都表现出随着应力降低的延性行为。在最大应力点后，随着应力逐渐减小，没有发生断裂。
然而，在低温下，试样表现出脆性行为，一旦达到最大应力，立即破裂，随后立即降低应力。
图4。弯曲强度和温度的相关性。（a） CNF/PA6（b）GF/PA6。图片来源：岛津科学仪器
图4突出显示了每个试样的弯曲强度和温度之间的相关性。CNF/PA6和GF/PA6均表现出一定程度的温度依赖性（图4），弯曲强度随温度升高而降低。
发现强度值随着纤维含量百分比的增加而增加，而在一些试样中，发现GF/PA6强度低于PA6，具体取决于温度。
图5。弯曲模量与温度的相关性。（a） CNF/PA6（b）GF/PA6。图片来源:岛津科学仪器公司
图5突出显示了每个试样的弯曲模量和温度之间的相关性。
两种增强纤维的弯曲模量随纤维含量的增加而增加，而CNF增强复合材料的弯曲模量高于GF增强试样，后者不受纤维含量的影响。
与抗弯强度相比，抗弯模量的温度依赖性不明显，在-30℃~室温和60℃~ 80℃范围内，抗弯模量几乎没有变化。
从室温到60℃，弯曲模量显著降低。结果表明，在基体树脂PA6 -的玻璃化转变温度(50℃)左右，试样的物理性能发生了变化。
结论
本文总结了弯曲试验两种不同类型的纤维增强树脂（CNF-和GF-增强）。这些试验在一定温度范围内进行，结果表明弯曲强度和弯曲模量受试验温度的影响。
通过使用这里概述的仪器组成进行测试来确认和阐明温度特性是可能的，也是明智的。
工具书类
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日本环境部，NCV（纳米纤维素车辆）项目http://www.env.go.jp/press/103177.html
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Takeshi Semba，2018年纳米纤维素研讨会，摘要，319-320（2018年）
致谢
由岛津科学仪器股份有限公司Y欧洲杯足球竞彩.龟井元庆最初编写的材料制成。
本信息来源、审查和改编自岛津科学仪器公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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