本文關(guān)鍵詞：長聚酰亞胺纖維增強尼龍6復(fù)合材料的制備與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：連續(xù)長纖維增強熱塑性樹脂(LFT)是近些年來發(fā)展迅速的一項用于制備高性能復(fù)合材料的一門技術(shù)�，F(xiàn)如今常用的用于增強的纖維多為無機纖維如玻璃纖維、碳纖維等。但是由于基體高分子為有機物,常常面臨相容性不好的問題。本課題通過使用最新制得的拉伸強度達(dá)到了3.1GPa,拉伸模量達(dá)到了115GPa的有機纖維聚酰亞胺纖維進行增強。研究了聚酰亞胺纖維增強尼龍6基復(fù)合材料的機械性能、斷面形貌以及結(jié)晶行為。實驗通過標(biāo)準(zhǔn)的熔融浸漬的方法制備了不同的纖維含量的長纖維增強復(fù)合材料。力學(xué)性能的數(shù)據(jù)表明,復(fù)合材料不僅強度上有很大提升同時在沖擊性能方面也有了很大的改善。其中在纖維含量為12%時材料的沖擊強度相比于純尼龍?zhí)岣吡宋灞丁Ｈc彎曲實驗的結(jié)果可以看出,在加入纖維后材料的斷裂韌性有了明顯提升,并且表現(xiàn)出了與沖擊強度相同的發(fā)展趨勢。通過對于力學(xué)性能數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)力學(xué)性能可以很好的用Cox-Krenchel模型進行預(yù)測。通過對于材料的斷裂面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像分析可以看出,纖維的拔出是在材料拉伸斷裂當(dāng)中的主要吸能手段,同時也是材料沖擊斷裂的主要吸能方式。通過SEM圖像可以明顯看到纖維表面的樹脂粘附,體現(xiàn)出了基體與纖維之間良好的界面性能。通過將注塑得到的樣品在濃甲酸溶液當(dāng)中浸泡除去基體,之后對于纖維殘留長度的分析得出,相比于玻纖、碳纖,聚酰亞胺纖維在加工過程當(dāng)中纖維長度的損失較小,呈現(xiàn)長而彎的形態(tài)。其纖維長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界長度,故而可以充分的發(fā)揮長纖維增強的性能優(yōu)勢。通過對于材料的結(jié)晶行為進行分析,并且對于實驗結(jié)果進行Avrami模型擬合。結(jié)果表明纖維的加入起到了成核劑的作用,提高了PA6的結(jié)晶度,改善了其結(jié)晶性能。通過對于材料的切片進行熱臺培養(yǎng),之后對于纖維對于基體結(jié)晶情況進行偏光顯微鏡觀察可以看到,纖維具有誘導(dǎo)橫晶層的形成的作用。這可以提升纖維與基體之間的界面性能。
【關(guān)鍵詞】：長纖維增強復(fù)合材料 尼龍6 聚酰亞胺纖維 斷面形貌 結(jié)晶行為 橫晶
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 符號說明13-14
• 第一章 緒論14-32
• 1.1 引言14
• 1.2 尼龍概述14-20
• 1.2.1 尼龍簡介14-15
• 1.2.2 尼龍的結(jié)構(gòu)15
• 1.2.3 尼龍的種類和特征15-16
• 1.2.4 尼龍改性產(chǎn)品16-17
• 1.2.5 短纖維增強尼龍17-19
• 1.2.6 長纖維增強尼龍現(xiàn)狀19-20
• 1.3 有機纖維增強復(fù)合材料現(xiàn)狀20-21
• 1.4 聚酰亞胺纖維21-22
• 1.5 長纖維增強熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)22-25
• 1.6 等溫結(jié)晶動力學(xué)25-27
• 1.6.1 成核模式25-26
• 1.6.2 結(jié)晶度表征26
• 1.6.3 等溫過程中Avrami方程26-27
• 1.7 纖維增強復(fù)合材料中的橫晶27-29
• 1.7.1 橫晶的形成和影響因素27-28
• 1.7.2 橫晶對復(fù)合材料性能的影響28-29
• 1.8 課題的研究目的與內(nèi)容29-32
• 1.8.1 本課題的研究目的29-30
• 1.8.2 本課題的研究內(nèi)容30-32
• 第二章 實驗部分32-38
• 2.1 實驗原料32-33
• 2.2 實驗儀器設(shè)備33
• 2.3 長聚酰亞胺纖維/PA6復(fù)合材料制備33-34
• 2.4 測試與表征34-38
• 2.4.1 力學(xué)性能測試34-35
• 2.4.2 斷裂韌性測試35-36
• 2.4.3 纖維殘留長度測試36
• 2.4.4 掃描電鏡分析(SEM)36
• 2.4.5 偏光顯微鏡觀察36
• 2.4.6 差示掃描量熱儀(DSC)測試36-37
• 2.4.7 熱失重分析(TGA)37-38
• 第三章 結(jié)果與討論38-68
• 3.1 切料微觀形貌38-39
• 3.2 纖維殘留長度測試39-41
• 3.3 力學(xué)性能41-50
• 3.3.1 纖維含量對PA6/PI纖維復(fù)合材料力學(xué)性能影響41-48
• 3.3.2 力學(xué)現(xiàn)象的理論分析48-50
• 3.4 斷面形貌50-54
• 3.5 熔融與結(jié)晶行為54-62
• 3.6 橫晶形貌62-64
• 3.7 熱失重分析(TGA)64-68
• 第四章 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-76
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-78
• 作者和導(dǎo)師簡介78-80
• 附件80-81

【參考文獻】

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本文編號：275152