沖擊載荷作用下碳納米管-尼龍66復(fù)合材料的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、尼龍66(PA66)具有軟化點(diǎn)高，耐熱性，在較高溫度下也能保持高強(qiáng)度和高剛度等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、體育用品、汽車、兵器、建筑、日用品等眾多工程領(lǐng)域，其產(chǎn)量在工程塑料中一直占首位。但是PA66結(jié)構(gòu)中含有酰胺基團(tuán)(-NHCO-)，酰胺基團(tuán)屬于極性基團(tuán)，在高溫、潮濕或紫外照射的環(huán)境中，極容易發(fā)生熱降解、水解以及光降解，從而影響尼龍66制品的尺寸穩(wěn)定性和力學(xué)性能，降低了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用壽命，這一缺點(diǎn)極大地限制了PA66的應(yīng)用。

2、r>　　為了擴(kuò)大PA66的應(yīng)用范圍和使用壽命，有必要對PA66進(jìn)行改性。根據(jù)前人的研究可知，填充改性是一種改善PA66穩(wěn)定性的有效方法。多壁碳納米管(MWCNTs)以其特有的高比強(qiáng)度，低密度，大長細(xì)比等優(yōu)良性能被作為聚合物復(fù)合材料的理想增強(qiáng)劑，可以提高基體的機(jī)械強(qiáng)度，硬度和耐磨性等。在PA66中加入MWCNTs制備MWCNTs/PA66復(fù)合材料是一種很有效的方法。MWCNTs/PA66復(fù)合材料的優(yōu)異性能已經(jīng)引起越來越多學(xué)者的關(guān)注。大多數(shù)

3、研究集中在結(jié)晶性能，電學(xué)性能，靜力拉伸強(qiáng)度等方面。然而這些設(shè)備或部件在服役過程中常常受到壓縮和沖擊的作用，但MWCNTs/PA66復(fù)合材料在沖擊和壓縮載荷作用下的性能研究報道卻很少。因此，本論文在MWCNTs表面改性的基礎(chǔ)上，采用熔融共混法制備了一系列MWCNTs/PA66復(fù)合材料，并且探討了復(fù)合材料在準(zhǔn)靜態(tài)壓縮和動態(tài)壓縮條件下的力學(xué)響應(yīng)，通過探討復(fù)合材料的動態(tài)和靜態(tài)力學(xué)性能，研究了碳納米管的添加對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。具體研究結(jié)果如

4、下:
　　(1)添加A-MWCNTs使得MWCNTs/PA66復(fù)合材料的壓縮彈性模量、壓縮屈服強(qiáng)度比PA66明顯降低;隨著P-MWCNTs和D-MWCNTs的含量的增加，復(fù)合材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度逐漸增加，但當(dāng)P-MWCNTs和D-MWCNTs的含量大于2.5％時，彈性模量、屈服強(qiáng)度會逐漸下降，甚至低于PA66。
　　(2)D25和P25的屈服強(qiáng)度比純PA66分別增加了15.0％和13.2％。當(dāng)MWCNTs含量超過2.5