【摘 要】
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纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维(CF)表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改
【机 构】
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东华大学纤维材料改性国家重点实验室,东华大学民用航空复合材料协同创新中心,东华大学理学院应用物理系,上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所复合材料中心
【基金项目】
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国家自然科学基金青年科学基金项目(21404023);上海市科学技术委员会科研计划项目(12521102300,12dz1100502)
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纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维(CF)表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮气氛围中400℃高温处理4h可有效去除CFF表面浆料,通过饱和的尼龙/甲酸溶液处理24h可使CF表面活化、与PA6形成氢键,并使PA6以黏度较低的溶液状态渗透CFF丝束内部,孔隙率从8.05%降至0.81%。进而采用薄膜叠层模压法制备CFF/PA6,在250℃,2.5~3.0 MPa下加载10min,所得材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别达到464.48 MPa,698.47 MPa和95.3kJ/m2,较未经表面处理的材料提高40%~50%。利用扫描电子显微镜可以看到,所制备的复合材料具有良好的基体-增强体浸润性和较强界面。
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