碳纖維增強尼龍復合材料的研究.pdf

1、熱塑性樹脂復合材料具有成型簡單、生產(chǎn)周期短和可重復利用等優(yōu)點，成為復合材料的重要分支。碳纖維增強尼龍復合材料( CFR-PA66)除了具有優(yōu)異的力學性能外，還具有優(yōu)良的導電性能、耐摩擦性和自潤滑性，可用于耐摩擦材料和電磁屏蔽材料，是應用范圍廣泛，很有應用前景的一種先進材料。
　　 本工作首先對碳纖維進行電化學氧化處理，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合材料樣條，通過力學性能測試和結構分析，對比說明含氧官能團和含氮官能團對于碳纖維和尼龍復合材料的界面粘結性的影響。電化學氧化法制得和電化學氧化-氨氣處理聯(lián)合方法制得的碳纖維／尼龍復合材料的彎曲強度分別比未表面處理時碳纖維／尼龍復合材料的提高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合材料樣品彎曲強度的測試、復合材料斷口形貌分析和界面

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