纖維增強熱塑性復(fù)合材料因為有著力學(xué)性能好、耐損傷、成型快、密度小、可回收、可修復(fù)等優(yōu)勢,受到了廣泛關(guān)注。聚醚醚酮力學(xué)性能優(yōu)異、耐腐蝕、極限工作溫度高,在汽車制造、航空工業(yè)、化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的用途。聚醚醚酮如果與碳纖維復(fù)合,可以獲得更好的力學(xué)性能。但是碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料制備工藝復(fù)雜,阻礙了其廣泛應(yīng)用。本文以制備高性能連續(xù)碳纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料為目標(biāo),采用兩步法制備工藝,首先制備“碳纖維/聚芳醚砜醚酮酮”預(yù)浸料,然后采用熱壓成型工藝使預(yù)浸料與聚醚醚酮復(fù)合,成功制備出了連續(xù)碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料。通過研究,優(yōu)化了熱壓成型工藝;采用高景深顯微鏡、掃描電子顯微鏡、金相顯微鏡等儀器觀察了復(fù)合材料結(jié)構(gòu),復(fù)合材料中樹脂深入到纖維束內(nèi)部,碳纖維與聚醚醚酮界面結(jié)合良好。連續(xù)碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能。當(dāng)碳纖維含量21%時,制備的復(fù)合材料力學(xué)性能達(dá)到:斷裂強度281.7MPa、應(yīng)變2.3%、楊氏模量為17.09GPa、沖擊強度為33.51KJ/m²。實驗通過網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀測試了不同層數(shù)碳纖維的電磁參數(shù),實驗結(jié)果表明:4層碳纖維預(yù)浸料的連續(xù)碳纖維/聚醚醚... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

浸漬工藝的分類Fig1.1Classificationofimpregnationprocess纖維混編法混雜纖維法

圖 1.2 熔融浸漬法工藝圖[10]Fig1.2 Schematic of melt impregnation process熔融浸漬工藝的難點在于對設(shè)備和工藝要求較高，熱塑性樹脂熔融黏度高漬時間短，若如控制不當(dāng)，會導(dǎo)致浸漬效果不佳；熔融浸漬工藝要求纖維連無損分散。2）后浸漬法后浸漬法是通過制備預(yù)混料的方法，將粉末、纖維及其他形態(tài)的熱塑性材纖維混合在一起。與制備預(yù)浸料不同，預(yù)混料中熱塑性樹脂并未與纖維結(jié)合維浸潤過程在后續(xù)工藝中進(jìn)行。薄膜層疊法是指通過將熱塑性樹脂制成薄膜，將薄膜和纖維材料依次平鋪成預(yù)混料的工藝。粉末浸漬法是指通過靜電或懸濁液方式，把加工成極細(xì)的粉末狀的熱塑脂吸附在纖維表面，制備預(yù)混料的工藝。工藝流程如圖 1.3 所示。纖維混編法是指通過將纖維狀態(tài)的熱塑性樹脂和增強纖維簡單編織在一

圖 1.3 粉末浸漬法工藝圖[10]Fig1.3 Schematic of powder impregnation process1.2.2 連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料的成型工藝成型過程是纖維增強復(fù)合材料加工過程中及其重要的一步。一般來說，常用的成型方式有注塑、拉擠、模壓等成型方式。成型方式對最終所得的材料性能有很大的影響。注塑成型的成型方式容易造成增強纖維斷裂，因此，在連續(xù)纖維作為增強體的情況下比較少用到此種成型方式。拉擠成型對制品外形要求較為嚴(yán)苛，不利于材料的廣泛應(yīng)用。熱壓成型又稱模壓成型，對于纖維纖維增強熱塑性復(fù)合材料而言，這是一種能夠簡單而高效的制備特定規(guī)格的板材的生產(chǎn)工藝。與注塑成型、拉擠成型一樣，熱壓成型工藝也是一種傳統(tǒng)的塑料成型工藝，因此，相關(guān)的研究報道較多。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國外連續(xù)碳纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡加卓,許治平,欒加雙.  科技資訊. 2017(21)
[2]碳纖維加強型聚醚醚酮的制備探索[J]. 武揚,李英.  全科口腔醫(yī)學(xué)電子雜志. 2016(15)
[3]高性能熱塑性復(fù)合材料平板的厚度控制方法研究[J]. 徐光磊,胡照會,張博明,鄭永哲.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(10)
[4]碳纖維的性能、發(fā)展及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 陳顯明.  印染助劑. 2015(07)
[5]碳纖維在吸波材料中的應(yīng)用[J]. 李鵬,陳永當(dāng),胡穎,王俊峰,張鈺.  機電一體化. 2013(12)
[6]碳纖維復(fù)合材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 劉志強.  黑龍江科技信息. 2013(23)
[7]連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料制備與熔融浸漬機理研究[J]. 陳同海,賈明印,楊彥峰,薛平,蔡建臣.  工程塑料應(yīng)用. 2013(07)
[8]熱處理溫度對碳基復(fù)合吸波材料電磁性能的影響[J]. 王雯,王成國,郭宇,于美杰,陳旸,李斌鵬.  材料熱處理學(xué)報. 2012(06)
[9]聚芳醚砜醚酮酮及其炭纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能[J]. 溫紅麗,祝志芳,鐘鳴,占玉林,宋琤,宋才生.  高分子材料科學(xué)與工程. 2011(09)
[10]上漿劑分子量對碳纖維表觀性能及其界面性能影響研究[J]. 張如良,黃玉東,劉麗,蘇丹.  材料科學(xué)與工藝. 2011(03)

碩士論文
[1]碳纖維織物增強聚醚醚酮基（CFF/PEEK）航空復(fù)合材料的制備及其界面改性[D]. 張照.東華大學(xué) 2017
[2]連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料浸漬模擬及優(yōu)化研究[D]. 楊建軍.北京化工大學(xué) 2016
[3]連續(xù)碳纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉川.吉林大學(xué) 2015
[4]長碳纖維增強尼龍復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 陳同海.北京化工大學(xué) 2014
[5]纖維上漿處理及復(fù)合材料的性能研究[D]. 張傳印.天津大學(xué) 2014
[6]碳基復(fù)合吸波材料的制備和表征[D]. 李斌鵬.山東大學(xué) 2013
[7]多相介質(zhì)等效電磁參數(shù)計算及預(yù)報系統(tǒng)研究[D]. 彭智慧.哈爾濱工程大學(xué) 2003



本文編號：3402127