長(zhǎng)碳纖維增強(qiáng)聚酰胺6制備高性能復(fù)合材料的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、碳纖維增強(qiáng)聚酰胺6復(fù)合材料(CFRPA6)具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、吸水性小、尺寸精度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于航空航天、電子產(chǎn)品和體育用品等領(lǐng)域。由于CFRPA6復(fù)合材料中碳纖維的長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合材料的性能有很大影響,因此,本文研究了連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚酰胺6的加工工藝,制得的CFRPA6預(yù)浸料可任意長(zhǎng)度切粒,考察了碳纖維的長(zhǎng)度和含量對(duì)CFRPA6復(fù)合材料性能的影響。同時(shí),還對(duì)碳纖維的表面處理進(jìn)行了研究,以及碳纖維對(duì)復(fù)合材料結(jié)晶行為、熔融行為、界面結(jié)晶形

2、態(tài)和流變性能的影響。 本論文采用熔融浸漬和拉擠成型制備連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚酰胺6復(fù)合材料的預(yù)浸料.通過(guò)控制碳纖維的長(zhǎng)度(即預(yù)浸料的切粒長(zhǎng)度)和含量來(lái)研究CFRPA6復(fù)合材料的性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),CF含量增加,復(fù)合材料的各項(xiàng)性能隨之增大,長(zhǎng)碳纖維增強(qiáng)PA6復(fù)合材料的性能均優(yōu)于短碳纖維。 通過(guò)紅外光譜、掃描電鏡和X射線光電子能譜掃描不同氧化劑處理后的碳纖維,研究表明,氧化劑處理后CF表面均引入了一些極性基團(tuán),增大了CF的表面積,其中

3、以硝酸處理的效果最佳。由硝酸處理碳纖維的時(shí)間對(duì)CFRPA6復(fù)合材料力學(xué)性能的結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),復(fù)合材料的力學(xué)性能有所提高,但當(dāng)處理時(shí)間為7h時(shí),各項(xiàng)性能均下降。 根據(jù)界面結(jié)晶形態(tài)和DSC等溫結(jié)晶、非等溫結(jié)晶、等溫熔融分析,碳纖維和成核劑滑石粉的加入改變了PA6的成核機(jī)理和晶體生長(zhǎng)方式,提高了結(jié)晶速率和起始結(jié)晶溫度,在CF的表面生成了橫晶,同時(shí)使熔融行為發(fā)生了變化,起到了異相成核作用。 本論文還發(fā)現(xiàn)碳纖維在CF

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