【摘要】：因碳纖維具有高比模量、高比強(qiáng)度、高導(dǎo)電及耐腐蝕,熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有巨大的應(yīng)用前景,在航空航天和汽車工業(yè)等許多領(lǐng)域具有很廣泛的應(yīng)用。本文采用碳纖維氈和通用塑料聚丙烯制備厚度為1.5-2mm的復(fù)合片材,其強(qiáng)度、模量和其他纖維氈增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料相比都具有很大的優(yōu)越性。利用實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的雙鋼帶壓機(jī)通過熔融浸漬法來制備碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料(CFRPP),然后通過平板硫化機(jī)進(jìn)行二次模壓。通過纖維長度、纖維含量、氈針刺等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)CFRPP的制備進(jìn)行優(yōu)化,考察了薄膜浸漬和混纖浸漬工藝、馬來酸酐接枝聚丙烯(MPP)和乙烯基醚類接枝聚丙烯(VPP)改性相容劑對(duì)CFRPP力學(xué)性能的影響,研究了復(fù)合材料中相容劑MPP的最佳用量,對(duì)相應(yīng)改性CFRPP的斷面進(jìn)行了SEM分析。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)纖維長度對(duì)CFRPP力學(xué)性能沒有影響；復(fù)合材料綜合力學(xué)性能最佳碳纖維含量為30%wt；碳纖維氈經(jīng)三角形針針刺后復(fù)合材料的力學(xué)性能得到較大幅度提高；相容劑MPP能夠改善碳纖維與聚丙烯的界面結(jié)合,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,其最適宜的用量約為20%wt；以長度為80mm的碳纖維進(jìn)行三角針刺成氈后,以經(jīng)20%wtMPP改性的聚丙烯浸漬制備得到碳纖維含量30%wt的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為203.3MPa,彈性模量達(dá)16.6GPa,彎曲強(qiáng)度為223.2MPa,彎曲模量達(dá)到12.0GPa,缺口沖擊強(qiáng)度752.2J/m。利用雙螺桿擠出機(jī)制備短碳纖維/聚丙烯粒料,通過注塑成型,探索了相容劑改性及纖維含量對(duì)短碳纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,分析了短切碳纖維條件下相容劑及纖維含量的優(yōu)化用量。
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圖１．１碳纖維逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｃａｒｂｏｎ邋ｆｉｂｅｒ逡逑２N２碳纖維制備的國內(nèi)外概況分析逡逑目前，世界上碳纖維年產(chǎn)量可Ｗ達(dá)到４方ｔＷ上。然而碳纖維生產(chǎn)的核必技術(shù)僅逡逑掌握在美國、德國、Ｒ本、韓國等極少數(shù)幾個(gè)國家手中，而且只有為數(shù)不多的幾個(gè)逡逑

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本文編號(hào)：2531792