长碳纤维增强聚酰胺6制备高性能复合材料的研究

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1、长碳纤维增强聚酰胺6制备高性能复合材料的研究摘要碳纤维增强聚酰胺6复合材料(CFRPA6)具有高强、轻质、吸水件小、尺寸精度高等一系列优点。广泛应用于航空航天、电子产品和体育用品等领域。由于CFRPA6复合材料中碳纤维的长度对复合材料的性能有很大影响，因此，本文研究了连续碳纤维增强聚酰股6的加工工艺，制得的CFRPA6预浸料可任意长度切粒，考察了碳纤维的长度和含量对CFRPA6复合材料性能的影响。同时，还对碳纤维的表面处理进行了研究，以及碳纤维对复合材料结品行为、熔融行为、界面结晶形态和流变性能的影响。本论文采用熔融浸渍和拉挤成型制备连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料

2、的预浸料．通过控制碳纤维的长度(刮预浸料的切粒氏度)和含量来研究CFRPA6复合村弭的性能，结果发现，cF含量增加，复合材料的各项性能随之增人，长碳纤维增强PA6复合材料的性能均优于短碳纤维。通过红外光谱、扫描电镜和x射线光电子能谱扫描1i同氧化剂处理后的碳纤维，研究表明，氧化剂处理后cF表面均引入了。些极性基酬，增人了Cr的裘面积，其中以硝酸处理的效果最佳。由硝酸处理碳纤维的时问对CFRPA6复合材料力学性能的结果发现，随着处理时间的延长，复合材料的力学性能有所提高，但当处理时问为7h时，各项性能均下降。根据界面结品形态和DSC等温结晶、非等温结晶、等温熔融分折

3、，碳纤维和成核剂滑石粉的jJ【J,N改变了PA6的成核机理和晶体生长方式，提高了结晶速率和起始结晶温度，存CF的表而生成了横晶，同时使熔融行为发牛了变化，起到了异相成核作用。本沦文还发现碳纤维在CFRPA6复合材料巾的取向不I司与资料报道的玻璃纤维在PA6中的取向，即在注射样条表层的取向垂卣于注射方向，沿表层壁排夕H，而存样条中剐，碳纤维沿着注射方向排列。同时用毛细管流变仪对CFRPA6复合材料的流变性能进行研究，随着剪切速率的增加，剪切应力增大，当剪切速率增大时，体系的粘度降低。关键词：碳纤维，聚酰胺，增强，复合材料STUDYONPEOCESSINGOFLONG

4、CARBONFIBERREINFORCEDPOLYAMJDE6COMPOSITEABSTRACTCarbonfiberreinforcedpolyamide6composite(CFRPA6)exhibitsthepropertiesofhighstrength,lightweight，lowwaterabsorptionandhighdimensionalaccuracy,whichiswidelyusedinthefieldofaerospace，electronicandsportsproduct，etc．．Sincethelengthandcontento

5、fCFhasallimportanteffectonthepropertiesofCFRPA6composite，inthisarticle，theprocessofcontinuouscarbonfiberreinforcedPA6prepregwerestudied．Theprepregcouldbecutinanylength，thenweinvestigatedtherelationshipofthelengthandcontentofCFwiththepropertiesofthecomposites．Wealsostudiedtheteclmologi

6、eSofthetreatmentofCF,andtheeffectsofCFoncrystallization。melting,themorphologyandappearanceofcrystallization,andrheologicalpropertieswereinvestigated．Inthisresearch，weusedmeltimmersionandpultmsiontopreparecontinuouscarbonfiberreinforcedpolyamide6composite．ThepropertiesofCFRPA6composite

7、werestudiedbycontrollingthelength(thelengthofprepreg)andcontentofCEItwasshowedthatthemoretheCFWasputin，thebetterpropertiesofcompositewegot，andthepropertiesoflongcarbonfiberreinforcedPA6WasbetterthanshortfibetreinforeedPA6．TreatedCFwithdifferentoxidizerswascharacterizedbyFHR，SEMandXPS．

8、There