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-tong，WUWei-duan，CHENMing-ruing(CollegeofMaterialSci．＆Eng．，HuaqiaoUmvemi~，Quanzhou362011，China)Abatract：Epoxyresin(EP)／carbonfiberpowder(CFP)compositeswerepreparedbymehblendingEPwithtwotypesofCFP．TherelationshipoftheelectHcal，mechanicalandthermalpropertiesoftheEP／CFPcomposites，aswellasthefracturesurfacesofthecomposite，wasstudied．TheresultshowedthatwhenthemasspercentaageofP-100CFPwas25％，thevolumeresistivityofthecompositeWas1．34×10607cm，whilethetensilestrength，tensileelasticmodulus，impactstrengthandbendingstrengthincreasedby124％，186％，98．7％and66．7％respectively，andthethermalpropertiesofthecompositewerealsoimprovedslightly，comparedtopristineEP．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