碳纖維增強尼龍復(fù)合材料的研究.pdf

1、熱塑性樹脂復(fù)合材料具有成型簡單、生產(chǎn)周期短和可重復(fù)利用等優(yōu)點，成為復(fù)合材料的重要分支。碳纖維增強尼龍復(fù)合材料( CFR-PA66)除了具有優(yōu)異的力學(xué)性能外，還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能、耐摩擦性和自潤滑性，可用于耐摩擦材料和電磁屏蔽材料，是應(yīng)用范圍廣泛，很有應(yīng)用前景的一種先進材料。
　　 本工作首先對碳纖維進行電化學(xué)氧化處理，使得碳纖維表面引入-C-OH或-COOH，然后取一部分纖維經(jīng)過高溫氨氣處理引入含氮官能團，這樣更利于酸性官能團和

2、氨氣反應(yīng)引入酰胺官能團；分別用兩種纖維通過造粒和注塑的方法制備成復(fù)合材料樣條，通過力學(xué)性能測試和結(jié)構(gòu)分析，對比說明含氧官能團和含氮官能團對于碳纖維和尼龍復(fù)合材料的界面粘結(jié)性的影響。電化學(xué)氧化法制得和電化學(xué)氧化-氨氣處理聯(lián)合方法制得的碳纖維／尼龍復(fù)合材料的彎曲強度分別比未表面處理時碳纖維／尼龍復(fù)合材料的提高1.26倍和1.12倍。用XPS分析了碳纖維的表面官能團，并通過碳纖維單絲強度和復(fù)合材料樣品彎曲強度的測試、復(fù)合材料斷口形貌分析和界面

3、結(jié)合力的理論計算，研究了不同的碳纖維表面官能團對復(fù)合材料的增強效果。結(jié)果表明含氮官能團和尼龍基體的界面結(jié)合力大于含氧官能團；通過摩擦性能測試和結(jié)構(gòu)分析，對比說明不同表面處理方法對于碳纖維和尼龍復(fù)合材料的磨損性能影響。研究表明：隨著碳纖維含量的增加，復(fù)合材料的耐磨性能提高；表面處理提高了復(fù)合材料耐磨性能，氨氣處理的CF/PA66復(fù)合材料的耐磨性能優(yōu)于電化學(xué)氧化法處理的CF增強材料。
　　 CFR-PA66的綜合性能不僅與增強相（碳