碳纖維增強(qiáng)尼龍與純尼龍比較,最大的特點就是機(jī)械強(qiáng)度高,線膨脹系數(shù)小,是理想的金屬替代用材料。其特點是:具有高強(qiáng)度,碳纖維增強(qiáng)尼龍的強(qiáng)度比玻璃纖維增強(qiáng)尼龍的強(qiáng)度還高,而在較高溫度下仍能保持很高的強(qiáng)度;密度小,碳纖維增強(qiáng)尼龍的線膨脹系數(shù)與金屬相近,碳纖維增強(qiáng)PA66的線膨脹系數(shù)很小,因此尺寸精度高,宜制造尺寸精度要求高的
注塑加工制品。
由于碳纖維在PA66熔體中起到固體粒子的作用,與PA66分子間易產(chǎn)生界面滑移,因而,表現(xiàn)出熔體粘度比純PA66低。隨著剪切速率的增大,固體粒子流動滯后,同時碳纖維的粒子尺寸受應(yīng)力作用變小,粒子數(shù)增加,從而表現(xiàn)出表觀粘度增加。芳綸是芳香聚酰胺樹脂經(jīng)溶液紡絲制成的高強(qiáng)度、高模量有機(jī)纖維,又稱芳香聚酰胺纖維。這種纖維的密度小、強(qiáng)度高,特別是對缺口不敏感,以及優(yōu)異耐熱性。
螺桿轉(zhuǎn)速的影響,螺桿轉(zhuǎn)速越高,剪切力越大,反之亦然。因此碳纖維增強(qiáng)尼龍生產(chǎn)過程中,螺桿的轉(zhuǎn)速應(yīng)取低轉(zhuǎn)速為宜,當(dāng)然選擇多大的轉(zhuǎn)速,還應(yīng)考慮尼龍基料及碳纖維含量等因素。應(yīng)該說所有的尼龍都適合制造碳纖維/PA復(fù)合材料。但實際應(yīng)用中看,碳纖維增強(qiáng)PA6、碳纖維增強(qiáng)PA66較多,特別是碳纖維增強(qiáng)PA66的用途廣、用量大,此外,碳纖維增強(qiáng)PA610、碳纖維增強(qiáng)PA46、碳纖維增強(qiáng)PA1010、碳纖維增強(qiáng)PAMDX6等都有商品銷售。
碳纖維增強(qiáng)PA66的性能。碳纖維的增強(qiáng)作用比玻璃纖維增強(qiáng)PA66高,彎曲彈性模量比玻璃纖維增強(qiáng)PA66高一倍之多。碳纖維增強(qiáng)PA610的性能。碳纖維增強(qiáng)PA610比純PA610的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量增加1倍多,缺口沖擊強(qiáng)度是純PA610的四倍。碳纖維增強(qiáng)MXD6經(jīng)碳纖維增強(qiáng)以后,其拉伸強(qiáng)度為257MPa、彎曲強(qiáng)度達(dá)377MPa,比碳纖維增強(qiáng)PA66還高,是十分理想的金屬替代材料。
碳纖維增強(qiáng)尼龍的摩擦特性。碳纖維增強(qiáng)尼龍具有較好的耐磨性,所以特別適宜制作滑動
注塑加工部件。碳纖維增強(qiáng)尼龍的電性能。碳纖維增強(qiáng)尼龍具有導(dǎo)電性與卓越的電磁屏蔽作用。因此碳纖維增強(qiáng)尼龍是良好的抗靜電與導(dǎo)電材料,也是優(yōu)良的電磁屏蔽材料。碳纖維增強(qiáng)尼龍的流變特性,純PA66的表現(xiàn)粘度隨剪切速率增加而減少,表現(xiàn)為假塑性特征,而碳纖維增強(qiáng)PA66的表現(xiàn)粘度則隨剪切速率的增加而增加。
螺桿各工作區(qū)的溫度設(shè)定形成一定的梯度差。這種設(shè)置的一個重要的指導(dǎo)思想是保護(hù)碳纖維受到最低的剪切力,熔融區(qū)適度高溫使基料充分熔融,并在纖維入口處形成完全熔體狀態(tài),當(dāng)碳纖維進(jìn)入螺桿后,很快被基料熔體浸漬與包裹,使纖維在捏合區(qū)受到盡可能小的剪切作用。在捏合區(qū),采用較高溫度,以保證混合體呈流體狀態(tài),自然熔體所受的剪切作用就小。而在混合計量區(qū)適當(dāng)降低熔體溫度使熔體在輸送過程中能繼續(xù)受到混合作用促進(jìn)碳纖維的均勻分散。同時形成一定的熔體壓力,有利于穩(wěn)定擠出造粒。
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