单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测 被引量：2

1

作者 余冰 任天翔 +5 位作者 缪宏超 陈立峰 沈伟 王伟 赵德方 占海华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-122,共7页

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的... 利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。 展开更多

关键词 cf/pa6复合材料 吸湿行为 弯曲性能 微观形貌 寿命预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究——(Ⅱ)接枝对CF/PA6复合材料中尼龙6等温结晶动力学的影响 被引量：6

2

作者 林志勇 杨俊 +2 位作者 肖凤英 钱浩 曾汉民 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期44-47,共4页

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面官能团异氰酸酯化及其阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明,PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6... 利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面官能团异氰酸酯化及其阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明,PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6的结晶速率;表面阴离子接枝PA6的CF对PA6结晶仍起异相成核作用,但由于增加了复合材料的界面粘结作用,同时又会阻碍PA6分子链的迁移运动,导致表面阴离子接枝PA6的CF/PA6复合材料中PA6组分的结晶速率虽比纯PA6大,但比未接枝PA6的CF/PA6复合材料小,且结晶度也有所下降。 展开更多

关键词 炭纤维 表面官能团 异氰酸酯化 阴离子接枝 尼龙6 复合材料 等温结晶动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究——(Ⅲ)接枝对CF/PA6复合材料中PA6多重熔融行为的影响 被引量：6

3

作者 林志勇 黄丽丹 +2 位作者 肖凤英 钱浩 曾汉民 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期92-94,98,共4页

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化改性后阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的多重熔融行为的影响。结果表明:CF的加入和其表面的接枝改性都会改变PA6等温结晶所得晶体的晶型和结晶度,且此作用与等温结... 利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化改性后阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的多重熔融行为的影响。结果表明:CF的加入和其表面的接枝改性都会改变PA6等温结晶所得晶体的晶型和结晶度,且此作用与等温结晶的温度有关。较低的结晶温度下,未接枝CF表面的诱导作用有利于基体PA6形成稳定的α晶型;而表面接枝改性CF与PA6界面相互作用的提高会阻碍基体形成稳定的α晶型,主要形成γ和γ*晶型。较高温度下,未改性CF表面的诱导作用减弱,基体与纯PA6一样主要形成γ晶型;而接枝改性CF则使得基体倾向形成亚稳定的γ*型结晶。且未接枝CF的加入使得PA6的表观相对结晶度增大,而CF接枝改性后复合材料的表观相对结晶度减小。 展开更多

关键词 炭纤维 表面官能团 尼龙6 多重熔融行为 晶型 异氰酸酯化

在线阅读 下载PDF 职称材料

相容剂对CF/PA6共混物结构与性能的影响 被引量：5

4

作者 王海利 黄仁军 +3 位作者 吴盾 刘春林 成文俊 谢立平 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期16-19,共4页

通过挤出共混法制备了CF/PA6/PP-g-MAH和CF/PA6/SMA复合材料。采用SEM、DSC、DMA及力学性能测试,研究了PP-g-MAH和SMA对CF/PA6(5/95)共混物的微观形态、结晶行为及力学性能的影响。结果表明:2种相容剂对CF/PA6共混物都有明显的增容作用... 通过挤出共混法制备了CF/PA6/PP-g-MAH和CF/PA6/SMA复合材料。采用SEM、DSC、DMA及力学性能测试,研究了PP-g-MAH和SMA对CF/PA6(5/95)共混物的微观形态、结晶行为及力学性能的影响。结果表明:2种相容剂对CF/PA6共混物都有明显的增容作用,其中SMA的增容效果较好;共混物的拉伸强度、冲击强度、弯曲性能及储存模量显著提高,玻璃化转变温度向高温区移动;SMA和PP-g-MAH均能促进CF对PA6基体的异相成核作用。 展开更多

关键词 相容剂 SMA PP-G-MAH cf pa6共混物 性能

原文传递

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究——(Ⅳ)接枝对CF/PA6复合材料界面形态的影响 被引量：3

5

作者 林志勇 陈婉吟 +2 位作者 肖凤英 钱浩 曾汉民 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期95-98,共4页

利用偏光显微镜(PLM)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化及其阴离子接技尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料界面形态的影响,考察了纤维表面化学性质、结晶温度对CF/PA6复合材料界面形成横晶的影响。结果表明,在低于初始结晶温度至接近熔点范围内,... 利用偏光显微镜(PLM)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化及其阴离子接技尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料界面形态的影响,考察了纤维表面化学性质、结晶温度对CF/PA6复合材料界面形成横晶的影响。结果表明,在低于初始结晶温度至接近熔点范围内,PA6在未接枝与接枝CF表面均可以形成横晶,结晶温度低形成的横晶不致密、不完整,纤维诱发横晶的能力小,结晶温度高形成的横晶完整而致密,纤维诱发横晶的能力大。在相对较低的结晶温度下,接枝CF比未接枝CF具有较高的诱发横晶能力,同时诱发的横晶致密度高且完整性好。 展开更多

关键词 pa6 炭纤维 cf 异氰酸酯化 尼龙6 阴离子接枝反应 横晶 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳纤维表面酰氯化及其与尼龙6的接枝 Ⅱ.碳纤维接枝复合材料CF/PA6的等温结晶和熔融行为 被引量：1

6

作者 林志勇 林金清 +1 位作者 叶葳 曾汉民 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期932-936,共5页

用DSC研究了碳纤维 (CF)表面阴离子接枝尼龙 6 (PA6 )后复合材料CF/PA6的等温结晶及熔融行为。结果表明 ,未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用 ,使PA6的结晶度增大。接枝改性CF增强了两相界面间的相互作用 ,促进成核 ,但使PA6大分子链的... 用DSC研究了碳纤维 (CF)表面阴离子接枝尼龙 6 (PA6 )后复合材料CF/PA6的等温结晶及熔融行为。结果表明 ,未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用 ,使PA6的结晶度增大。接枝改性CF增强了两相界面间的相互作用 ,促进成核 ,但使PA6大分子链的运动受到约束 ,使PA6的结晶度减小。接枝导致CF/PA6复合材料界面化学性质相似 ,因此 ,具有较高的诱发横穿晶能力。等温熔融结果表明 ,较低的结晶温度下 ,未接枝CF表面的诱导作用有利于基体PA6形成α晶型 ,接枝改性CF使PA6主要形成亚稳定的γ 晶型。较高温度下 ,未改性CF使PA6主要形成γ晶型 ;接枝改性CF使基体倾向于形成热稳定性较低的γ 展开更多

关键词 碳纤维 阴离子接枝 碳纤维/尼龙6复合材料 等温结晶 熔融行为

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚多巴胺改性碳纤维增强尼龙6复合材料的界面性能 被引量：7

7

作者 王刚 杜雷雷 +4 位作者 缪自强 钱凯成 杜向博文 邓泽婷 李仁宏 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期203-210,共8页

在碳纤维表面自聚合沉积多巴胺对其改性,制备出碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)。使用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、傅里叶红外光谱(FTIR)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等手段表征碳纤维的表面形貌、粗糙度、润湿性... 在碳纤维表面自聚合沉积多巴胺对其改性,制备出碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)。使用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、傅里叶红外光谱(FTIR)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等手段表征碳纤维的表面形貌、粗糙度、润湿性和化学结构,研究聚多巴胺(PDA)沉积时间对复合材料界面力学性能的影响。结果表明:经过改性处理的碳纤维表面被一层均匀的PDA薄膜覆盖,显著提高碳纤维的表面活性、表面粗糙度和化学键能,也极大地提高碳纤维与尼龙6树脂基体之间的界面相容性。PDA沉积16 h的复合材料其界面结合强度最高,层间剪切强度达到31.7 MPa比改性前提高72.3%,弯曲强度达到308.2 MPa比改性前提高56.9%。 展开更多

关键词 复合材料 cf/pa6 复合物 浸渍法 聚多巴胺 界面结合强度 表面改性

原文传递

高含量炭纤维对尼龙6多重熔融行为的影响 被引量：10

8

作者 林志勇 林金清 曾汉民 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期131-133,137,共4页

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了高含量炭纤维(CF)对尼龙6(PA6)多重熔融行为的影响。在较低温度等温结晶时,纯PA6呈现四重熔融峰,而CF/PA6(CF0)复合材料则呈现三重熔融峰,高含量炭纤维的引入有利于PA6等温结晶形成稳定的α晶型,而不形成... 利用差示扫描量热仪(DSC)研究了高含量炭纤维(CF)对尼龙6(PA6)多重熔融行为的影响。在较低温度等温结晶时,纯PA6呈现四重熔融峰,而CF/PA6(CF0)复合材料则呈现三重熔融峰,高含量炭纤维的引入有利于PA6等温结晶形成稳定的α晶型,而不形成不稳定的γ*晶型。在较高温度等温结晶时,尼龙晶体生长主要由自身决定,以γ晶型为主,CF表面诱导作用的影响减弱;两样品都呈现近似相同的熔融双峰。高含量CF加入使得尼龙的相对结晶度略有增大。 展开更多

关键词 炭纤维 含量 尼龙6 多重熔融行为 复合材料 相对结晶度

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳纤维表面阴离子接枝尼龙6对尼龙6等温结晶动力学的影响 被引量：2

9

作者 林志勇 林金清 +1 位作者 叶葳 曾汉民 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期50-53,共4页

利用差示扫描量热仪 (DSC)研究了碳纤维 (CF)表面阴离子接枝尼龙 6 (PA6 )对CF/PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明 :PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制 ;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用 ,提高了PA6的结晶速率 ;... 利用差示扫描量热仪 (DSC)研究了碳纤维 (CF)表面阴离子接枝尼龙 6 (PA6 )对CF/PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明 :PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制 ;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用 ,提高了PA6的结晶速率 ;表面阴离子接枝尼龙 6的CF对PA6结晶仍起异相成核作用 ,但由于复合材料的界面相互作用提高 ,同时又会阻碍PA6分子链的迁移运动 ,导致表面阴离子接枝PA6的CF/PA6复合材料中PA6组分的结晶速率虽比纯PA6大 ,但比未接枝PA6的CF/尼龙 6复合材料小 ,且结晶度也有所下降。 展开更多

关键词 碳纤维 表面阴离子接枝尼龙6 cf/尼龙6复合材料 等温结果动力学 纤维增强 结晶度 结晶速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

短切热塑性预浸料片材尺度对成型构件力学性能的影响研究

10

作者 刘粤海 付饶 +3 位作者 严洪彬 王琦 马赛 王福吉 《精密成形工程》 北大核心 2025年第11期58-67,共10页

目的以短切碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)为研究对象,系统探究了预浸料片材长宽比对其力学性能的影响规律,进而提出了一种短切预浸料片材的尺度优选方法。方法制备了4种长宽比(1∶1、2∶1、4∶1、6∶1)的短切CF/PA6预浸料片材,通过... 目的以短切碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)为研究对象,系统探究了预浸料片材长宽比对其力学性能的影响规律,进而提出了一种短切预浸料片材的尺度优选方法。方法制备了4种长宽比(1∶1、2∶1、4∶1、6∶1)的短切CF/PA6预浸料片材,通过排气辅助模压成型工艺制备出力学性能测试样件,利用光学显微镜与显微CT定量表征微观孔隙与纤维面外波纹缺陷,并结合拉伸实验分析片材尺度对宏观力学性能的影响。结果随片材长宽比的增大,材料内部孔隙分布均匀性下降,大尺寸(≥10^(15) nm^(3))孔隙数量增多,同时纤维面外波纹显著加剧,平均波纹比与波纹角分别提高了122%与140%。拉伸性能与模量均随着长宽比的增大呈现先升后降的趋势,并于2∶1时达到最优值。结论短切预浸料片材长宽比通过影响微观缺陷的演化与应力传递结构的连续性来影响复合材料力学性能。当长宽比为2∶1时,可实现纤维应力传递效率与缺陷抑制的有效平衡,为其在复杂结构件中的性能优化与工艺设计提供了重要依据。 展开更多

关键词 短切预浸料片材 模压成型 cf/pa6复合材料 微观缺陷 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳纤维对聚酰胺复合材料力学性能和热稳定性的影响

11

作者 王小庆 徐成明 《塑料科技》 北大核心 2025年第10期55-59,共5页

为提高碳纤维(CF)与聚酰胺6(PA6)的相容性,采用上浆剂水性聚氨酯(PU)对CF进行改性,得到改性碳纤维(SCF),制备PA6/CF复合材料并对其力学性能和热稳定性进行研究。结果表明:PU上浆剂改性CF后,SCF的粗糙度增加;SCF与PA6的接触角显著降低,... 为提高碳纤维(CF)与聚酰胺6(PA6)的相容性,采用上浆剂水性聚氨酯(PU)对CF进行改性,得到改性碳纤维(SCF),制备PA6/CF复合材料并对其力学性能和热稳定性进行研究。结果表明:PU上浆剂改性CF后,SCF的粗糙度增加;SCF与PA6的接触角显著降低,相容性提高;SCF的单丝拉伸强度高于未改性的CF;随着SCF含量的增加,PA6/CF的层间剪切强度先大幅提高后略有下降,拉伸强度和弯曲强度先显著增加后缓慢增加,PA6/CF的热稳定性不断提高。SCF的最优添加质量分数为15%,此时层间剪切强度最大,与纯PA6相比,PA6/CF的拉伸强度和弯曲强度分别提高316.4%和198.8%,初始热分解温度提高36℃,最大热分解速率时温度提高42℃。 展开更多

关键词 碳纤维 聚酰胺6 聚酰胺6/碳纤维复合材料 聚氨酯 力学性能 热稳定性

原文传递