连续玻璃纤维和玻璃微珠共增强尼龙6复合材料的抗冲击性能

摘要：

低速冲击是聚合物基复合材料在运输和服役过程中常见损伤方式,常造成复合材料结构损伤、性能降低、承载能力下降,影响使用.针对2D纤维增强聚合物基复合材料在冲击载荷作用下抗分层能力差的问题,本文采用熔融挤出结合热压成型法制备了二元和三元尼龙6(PA6)基复合材料,对比研究了连续玻璃纤维(GF)、玻璃微珠(GB)及两者共增强PA6基复合材料的摆锤冲击性能和落锤低速冲击响应.结果表明:(1)GF和GB能显著提高PA6的抗冲击性能,且GF的增强效果明显高于GB;(2)GB增强PA6基复合材料(GB/PA6)的冲击强度随GB加入量增大而先增大后降低,加入量为25wt％时冲击强度最大;冲击载荷作用下,25wt％GB/PA6的耗能机制除了界面脱粘和钉扎效应之外,还发现GB在PA6基体中的滑移耗能新机制;(3)GF和GB共增强PA6复合材料(GB-GF/PA6)中纤维起主要的增强作用,摆锤冲击实验和落锤冲击实验均证明存在协同增强效应;(4)GF和GB共增强的协同增强效应是由于共增强复合材料在冲击载荷作用下,抗Ⅱ型裂纹扩展能力提高,使复合材料抗分层能力得到强化;从而证明在基体中引入适量球形GB是提高2D纤维增强聚合物基复合材料抗低速冲击性能的一条经济和有效途径.

关键词：玻璃微珠、玻璃纤维、尼龙6基复合材料、低速冲击、协同效应

所属期刊栏目：40

分类号：TB33(工程材料学)

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：761-770