磨碎碳纤维增强环氧树脂复合材料的性能研究.doc

·54·塑料工业CHINAPIASnCSINDUSTRY第34卷第8期2006年8月磨碎碳纤维增强环氧树脂复合材料的性能研究牛牧童。吴伟端陈名名(华侨大学材料科学与工程学院福建泉州362011)摘要：利用两种不同的磨碎碳纤维粉体(CFP)填充环氧树脂(EP)通过熔融共混制备了EP／CFP复合材料。研究了CFP含量、长度与复合材料导电性能、力学性能和热稳定性能的关系并考察了材料断口形貌。研究表明：P一100型CFP填充的质量分数为25％时EP／CFP材料的体积电阻率为1．34×10Q·cm；拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度和弯曲强度较EP分别提高了124％、186％、98．7％和66．7％同时材料的热稳定性也略有提高。关键词：磨碎碳纤维；环氧树脂；导电性能；力学性能中图分类号：TQ327文献标识码：A文章编号：1005—5770(2006)08—0054—03StudyofPropertyofEpoxyResinReinforcedbyCarbonFiberPowderNIUMu-tongWUWei-duanCHENMing-ruing(CollegeofMaterialSci．＆Eng．HuaqiaoUmvemi~Quanzhou362011China)Abatract：Epoxyresin(EP)／carbonfiberpowder(CFP)compositeswerepreparedbymehblendingEPwithtwotypesofCFP．TherelationshipoftheelectHcalmechanicalandthermalpropertiesoftheEP／CFPcompositesaswellasthefracturesurfacesofthecompositewasstudied．TheresultshowedthatwhenthemasspercentaageofP-100CFPwas25％thevolumeresistivityofthecompositeWas1．34×10607cmwhilethetensilestrengthtensileelasticmodulusimpactstrengthandbendingstrengthincreasedby124％186％98．7％and66．7％respectivelyandthethermalpropertiesofthecompositewerealsoimprovedslightlycomparedtopristineEP．Keywords：CarbonFiberPowder；EpoxyResin；ElectricalConductivity；MechanicalProperties磨碎碳纤维(CFP)是将连续碳纤维经高温脱胶、短切、研磨成设定长度的圆柱形微粒它保留了碳纤维的众多优良性能而且形状细小表面纯净比表面积大易于被树脂润湿均匀分散是性能优良的复合材料填料【1]。本文采用熔融共混法将两种不同长度的CFP与环氧树脂(EP)复合制备了电阻率明显降低综合力学性能显著提高的EP／CFP导电复合材料。1实验部分1．1主要原料与设备EP：E．44型江西宜春市瑞达化工厂；CFP：P．100型沥青基中值长度75—150m直径710m；P．400型沥青基中值长度为250—500m直径7—10肛m鞍山赛诺达碳纤维有限公司；固化剂：聚酰胺651江西赣西化工厂。万能拉力机：CMT6104型深圳新三思材料检验公司；摆锤式冲击试验机：ZBC型深圳新三思材料检验公司；高阻计：ZC36型上海精密科学仪器有限公司；电子扫描显微镜：$3500N型美国BRUKER公司；DSC．TGA：SIYI2960Simultaneous型美国公司。1．2CFP／EP材料制备称取一定量的EP水浴预加热至80℃加入不同质量分数的P．100型或P．400型CFP搅拌3h搅拌速度为1000r／min冷却至室温加入约50％EP质量的固化剂聚酰胺561缓慢搅匀浇铸于自制模具中成型。室温固化12h后于110℃再固化3h即制得CFP／EP样品打磨成标准试样。1．3材料性能检测电性能检测：对体积电阻R>1×10Q的样片用高阻计按GB／T1410-1989进行测试；对体积电阻≤1×10Q的样片用数字万用表在标准电极上按照GB／Tl4l0—1989测试。力学性能检测：拉伸试验按GB／T1040-1992测试弯曲试验按GB／T