文档介绍：青岛大学
硕士学位论文
双螺杆反应挤出制备碳纤维增强尼龙6复合材料的研究
姓名:孙伟
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:宋国君;刘学军
20090605
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摘要关键词:碳纤维;增强;尼龙春喜牧希凰莞思烦度高等一系列优点。广泛应用于航空航天、电子产品和体育用品等领域。由于考察了碳纤维的不同表面处理方法,同时,还对不同挤出工艺进行了研究,以碳纤维增强尼龙春喜牧哂懈咔俊⑶嶂省⑽孕⒊叽缇高性能复合材料的加工工艺要求苛刻,且难以实现连续化工业生产,因此,本论文研究了双螺杆反应挤出制备碳纤维增强尼龙募庸すひ眨频了碳纤维分布均匀且保持一定长径比阅芪榷ǖ腃春喜牧稀及碳纤维对复合材料力学性能、加工性能、熔融结晶行为和界面结晶形态等的影响。本论文采用双螺杆反应挤出制备碳纤维增强尼龙春喜牧希ü璧镜和光学显微镜对碳纤维在尼龙逯械姆植己统ぞ侗冉辛搜芯浚峁现复合材料中的碳纤维分布非常均匀,碳纤维没有发生取向,并且还保持了一定的长径比,平均约为:】,有些试样能达到:耆ǚ舷宋銮渴髦一般规律。通过扫描电镜扫描不同方法处理的碳纤维,研究表明,经过氧化处理后的碳纤维表面明显变粗糙,增大了碳纤维的表面积,其中以硝酸处理的最为明显;经过硅烷偶联剂复合处理的碳纤维表面比未处理的碳纤维表面还要光滑,沟槽也变少变浅,这是因为硅烷偶联剂涂覆相:硝化处理后的碳纤维表面,形成了一个可塑界而层,可以消除界面应力,增强了碳纤维与尼龙宓恼辰嵝裕复合材料的力学性能人幅度提高。根据扫描电镜照片示出的复合材料界面形貌和力学性能及耐环境稳定性等测试,经经典配方处理的碳纤维与尼龙莞思烦龌从烦鲋票傅母合材料显示出了良好的界面粘结性,与纯尼龙啾染蟛糠中阅芏加辛舜蠓度的改善。根据复合材料界面结晶形态和廴诮峋Х治觯枷宋募尤肫鸬搅艘相成核的作用,改变了尼龙某珊嘶恚岣吡私峋俾屎徒峋鹗嘉露龋在碳纤维的表面生成了横晶。
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铷签名:锄够不保刹吼叩年加三同日期:月睑日论文作者签名:妯伟利、伟学位论文独创性声明学位论文知识产权权属声明旧鞯陌嫒ü榍嗟捍笱校淳砜桑魏蔚ノ患叭魏胃鋈瞬坏蒙本人声明,所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。文中依法引用他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申本人如违反上述声明,愿意承担由此引发的一切责任和后果。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为青岛大学。保密口,在论文作者签名:日期:辍略嗳请的论文或成果。本学位论文属于:年解密后适用于本声明。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭自使用学位论文独创性声明、学位论文知识产权权属声明
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引言材料不仅质轻、耐高温,而且有很高的拉伸强度和弹性模量,是制造宇宙飞船、聚酰胺ǔ3莆D崃⑽乃跣次俏宕蠊こ趟芰现胁孔畲蟆⑵分最多、用途最广、综合性能优良的树脂。在聚酰胺系列品种中,产量与耗量最大,约占聚酰胺总量的%左右。⒚鳎暧筛霉臼紫仁迪止ひ祷而后,美国、日本等相继投产,它是工程塑料中开发最早的品种。与其它工程塑料相比,哂辛ρ慷雀摺⒛腿刃院谩⒌缙阅芗选⒛湍ァ⒖拐鹞簟耐油、耐化学腐蚀性、易于成型加工等优良的综合性能:但泊嬖谧乓恍缺点,如吸水性强、低温韧性较差、耐燃性一般。从而影响其制品尺寸的稳定性和电性能,容易燃烧,这就限制了它的应用范围。为此,国内外通过共聚、共混、填充、增强、阻燃等方法对辛烁男匝芯浚佣鼓承┰吹耐用型品种向高性能化和高功能化改性新品种方向发展。碳纤维由于高强度和模量,其质地强而轻、耐高温、耐腐蚀、耐辐射,还具有自润滑性好,导电性和导热性良好以及吸附性强等优点,被广泛的用于增强热塑性树脂。碳纤维与春虾竺飨越档土薖的吸水性,所制备的复合火箭、导弹、高速飞机以及大型客机等不可缺少的组成材料。在交通运输、化工、冶金、建筑等工业部门以及体育器材等方面也都有广泛的应用。但由于碳纤维具有石墨层的乱层结构,其表面光滑、表面能低、缺乏有化学活性的官能团,难于与基体通过化学或物理的作用结合,致使制成的复合材料层间剪切强度低,严重影响了其应用范围及发展。为克服此缺点,各国研究机构及学者纷纷致力于研究其表面处理方法,以期有效地改善其表面性能,实现与基体界面间的良好结合,提高复合材料的性能。同时,制各高性能的碳纤维增强尼龙春喜牧系墓ひ毡冉峡量蹋仓鸾コ晌9谕庋д哐究的热点。本实验课题对碳纤维表面处理方法进行了详细的研究,采用熔融挤出法,