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碳纖維增強(qiáng)尼龍兩種改性方式的性能比較

發(fā)布日期：2020-09-23 00:00:00　瀏覽次數(shù)：

碳纖維增強(qiáng)尼龍兩種改性方式的性能比較：

長碳纖維增強(qiáng)尼龍（PA6/CL）是當(dāng)前比較常用的一種尼龍6改性增強(qiáng)方法，該方法操作簡單，成本低，產(chǎn)品性能好。而三維編織碳纖維增強(qiáng)尼龍6（PA6/C3D）是一種更為先進(jìn)的改性增強(qiáng)方法，對于保持結(jié)構(gòu)用材料的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性具有明顯作用。

對于碳纖維尼龍6的兩種增強(qiáng)改性方式的性能，孰優(yōu)孰劣可以通過比較來知道。首先，在尼龍6中加入碳纖維后，其儲(chǔ)能模量得到了很大的提高。將復(fù)合材料加熱后，兩種復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量分別比純尼龍6的提高4倍和3倍以上，而PA6/C3D要比PA6/CL提高1倍以上。

可以認(rèn)為三維編織碳纖維與尼龍6基體復(fù)合后，兩者之間存在很強(qiáng)的相互作用，從而形成了良好的結(jié)合界面，對尼龍6非晶區(qū)主鏈的運(yùn)動(dòng)并不造成多大的阻撓，因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度基本保持不變。而長碳纖維與尼龍6復(fù)合后，碳纖維與尼龍6體系形成的界面結(jié)合力不足以阻撓尼龍6非晶區(qū)分子鏈的運(yùn)動(dòng)，使尼龍6非晶區(qū)主分子鏈的運(yùn)動(dòng)力加強(qiáng)，玻璃化轉(zhuǎn)變向低溫移動(dòng)。因此，從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方面考慮，也是PA6/C3D復(fù)合材料要優(yōu)于PA6/CL復(fù)合材料。

其次，由于三維編織是多根紗線同時(shí)參加編織，并且多根紗線在編織過程中都按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而相互交織在一起，形成一個(gè)三維整體網(wǎng)狀骨架，而三維骨架中紗線的取向決定了復(fù)合材料的承載主方向。因此PA6/C3D復(fù)合材料比PA6、PA6/CL復(fù)合材料更適合于制作結(jié)構(gòu)件。

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