碳纤维增强尼龙复合材料性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

尼龙是五大工程塑料之一，其成型产品具有良好的韧性、耐油和耐溶剂性以及优良的机械性能，应用遍布生活的各个方面；而碳纤维是最近20多年来最受瞩目的结构增强材料，具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变、导电、传热小等优异性能,在复合材料领域占据了极其重要的地位，因此，碳纤维增强尼龙复合材料也就应运而生了。目前由于尼龙的熔融状态黏度过大、流动性差，导致其与连续长碳纤维的浸润不充分，难以制备连续长碳纤维增强的尼龙复合材料，所以目前国内外普遍采用的是用短切碳纤维来增强尼龙。但是短切碳纤维的各项力学性能都远不如连续长碳纤维，因此如何制备连续长碳纤维的尼龙复合材料就显得特别有意义，连续长碳纤维增强的尼龙复合材料一旦成功产业化，那必将对复合材料领域产生重要的影响,具有非常重要的意义。

s.j.park和b.j.kim对碳纤维表面进行臭氧处理，针对臭氧浓度和处理时间进行讨论，复合材料的界面性能用临界应力强度因子(kic)和临界能量释放率(gic)进行表征。通过傅里叶变换红外分析(ft-ir)和x射线光电子光谱分析(xps)发现，经过臭氧处理后，—oh、o—c=o、c=o、c—o等含氧官能团粘附在碳纤维表面以提高界面黏结度。

王军祥等采用空气氧化法对碳纤维进行表面处理并注塑成形制备了碳纤维增强尼龙1010复合材料。中石化采用液相氧化加阳极氧化处理方法，使碳纤维表面的缺陷得到修复，机械强度更高。林志勇等通过碳纤维表面酰氯化制备了表面接枝尼龙6的复合材料，接枝率达2.1%以上，层间剪切强度提高了14%。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

（1）如何制备出连续长碳纤维增强的尼龙6复合材料。

（2）找出适合拉挤工艺的连续长碳纤维增强的尼龙6复合材料的工艺参数。

3. 研究计划与安排

（1）第1-3周：查阅碳纤维/尼龙体系复合材料研究和应用的相关文献，了解碳纤维/尼龙体系和碳纤维复合材料的性能特点及成型工艺，确定方案，完成开题报告；

（2）第4周：制定实验计划以及明确要达成的实验目标；

（3）第5-11周：制备碳纤维增强尼龙碳纤维复合材料，并测试其各项性能；

4. 参考文献（12篇以上）

【1】戴永艳.铸型尼龙及其碳纤维复合材料的制备与研究.青岛大学，硕士，2009

【2】林星五、李灿浩、王麦见等.纤维增强尼龙复合材料研究进展.广州化工，2013，41（13）：69-71

【3】zhishuangdaibaoyanzhangfenghuishi.effectofheattreatmentoncarbonfibersurface