压缩和回复下PA6MWCNTsSSFs复合材料导电性研究.pdf

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1、88第43卷，第5期工程塑料应用Vo1．43，NO．52015年5月ENGINEERINGPLASTICSAPPUCATIONMav2015doi：lO．3969q．issn．1001—3539．2015．05．018压缩和回复下PA6／MWCNTs／SSFs复合材料导电性研究熊诚，邵柏军，张明华，陈建康，邵世明(宁波大学机械工程与力学学院，浙江宁波315000)摘要：通过熔融共混、注射成型将多壁碳纳米管(MWCNTs1和不锈钢纤维(SSFs)与尼龙(PA)6复合制成PA6／MWCNTs／SSFs导电复合材料，在万能试验机上对其进行单轴压缩蠕变和阶梯回复实验，对材料的电阻率

2、、应力、应变进行同步测量，研究不同应力及SSFs含量下复合材料的电阻率变化。结果表明，该复合材料在阶梯应力加载瞬间发生普弹形变，维持恒定应力后，发生高弹形变和粘流形变，阶梯应力卸载后，应变会有所回复。压缩蠕变状态下，当应力为10，20MPa时，加载瞬间复合材料电阻率会发生突变下降；当应力维持在10MPa时，电阻率随应变的增加呈下降趋势，即发生电阻蠕变现象，SSFs质量分数为l0％的复合材料电阻蠕变现象最为明显；随着应力水平增大，电阻蠕变现象消失，电阻率趋于稳定，但当SSFs质量分数为8％时，电阻率存在较大波动；阶梯回复状态下，复合材料电阻率基本稳定，但当应力卸载到10MPa

3、时，电阻率存在波动，随着SSFs含量增加，波动趋于平缓。根据Burgers蠕变模型以及聚合物荷载响应特点，认为这主要是由于聚合物分子链的运动对导电通路的影响引起的。关键词：PA6／MWCNTs／SSFs复合材料；电阻蠕变；阶梯回复；Burgers模型中图分类号：TB125，TB324文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)05．0088．05ElectricalConductivityofPA6／MWCNTs／SSFsCompositesunderCompressionandRecoveryXiongCheng，ShaoBaijun，ZhangMinghua，

4、ChenJiankang，ShaoShiming(FacultyofMechanicalEngineering&Mechanics，NingboUniversity，Ningbo315000，China)Abstract：PA6／multi-wallcarbonnano-tubes(MWCNTs)／stainlesssteelfibers(SSFs)conductivecompositeswerepreparedbymelt-blendingandinjectionmolding．Compressivecreepandsteprecoveryexperimentsofthe

5、conductivecompositesweredonebyuniversaltestingmachine．Theresistivity，stressandstrainofthecompositesweremeasuredsynchronouslyintheprocessofexperimentsandtheresistivitychangesofthecompositeswithdiferentSSFscontentsunderdiferentstresswerestudied．Theresultsshowthatthecompositesexistregularelas

6、ticdeformationattheinstantaneousstepstressandhighelasticdeformationtogetherwithviscosityflowdeformationattheconstantstress，morever，thestrainrecoversslightlywhenthestepstressisunloaded．Undercompressivecreepcondition，theresistivityofthecompositesdropquicklywhentheinstantaneousstressis10MPaor

7、20MPa，itdecreaseswiththeincreaseofstrainwhenthecontaststressis10MPa，thisphenomenonisknownasresistancecreep，whichisthemostobviouswhenthemassfractionofSSFsis10％．Theresistancecreepdisappearswiththegrowthofthestress，asaresult，theresistivitytendstoreachsteadystates