Analisis sifat tahan haus bahan komposit nilon bertetulang gentian karbon (CF/PA).
Nylon (PA) digunakan secara meluas sebagai bahan komposit polimer termoplastik pelbagai fungsi dalam banyak bidang kerana sifat mekanikalnya yang cemerlang, pekali geseran yang rendah, dan impak kekuatan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, dalam industri mewah dengan keperluan tinggi untuk prestasi produk, seperti tenaga baharu, rawatan perubatan berkelajuan tinggi dan peralatan pintar, bahan PA tradisional telah menunjukkan had produk dari segi rintangan haba dan penyelenggaraan dimensi. Untuk menyelesaikan masalah ini, bahan komposit termoplastik bertetulang gentian karbon berterusan yang dibentuk dengan menggabungkan gentian karbon (CH) dengan bahan PA tradisional muncul. Bahan ini bukan sahaja meningkatkan sifat mekanikal dengan ketara, tetapi juga berprestasi cemerlang dalam sifat fizikal lain seperti rintangan haus.
Sifat Geseran dan Haus Komposit Pa6 Termoplastik Difailkan dengan Gentian Karbon menilai prestasi bahan komposit CF/PA secara terperinci, memilih gentian karbon dengan peratusan volum yang berbeza (10vol%, 20vol%, 30vol%) sebagai tetulang , dan menjalankan ujian haus geseran di bawah keadaan kelembapan (30~45%), set beban (0~16N) dan kekerapan geseran (0-12HZ).
Perubahan dalam pekali geseran
Di bawah beban set 9N dan kekerapan geseran 4HZ, pekali geseran sampel bahan PA tulen meningkat dengan cepat dari semasa ke semasa. Pekali geseran bagi sampel bahan komposit 20wt% dan 30wt% CF/PA meningkat mengikut masa terutamanya dalam corak parabola, manakala pekali geseran bagi sampel bahan komposit CF/PA 10wt% meningkat dahulu dan kemudian menurun, akhirnya menunjukkan arah aliran menaik.
Secara ringkasnya, apabila peratusan volum tetulang gentian karbon meningkat, pekali geseran bahan komposit CF/PA yang terbentuk secara beransur-ansur berkurangan, dan dapat dilihat bahawa pekali geseran bahan PA tulen adalah lebih tinggi daripada peratusan isipadu CF mana-mana. /PA bahan komposit. Yang paling menonjol ialah bahan komposit CF/PA 20wt% menunjukkan pekali geseran yang paling rendah. Ini disebabkan oleh interaksi antara gentian karbon atau mikrostruktur pada permukaan gentian karbon dan antara muka matriks. Ia mungkin mempunyai kesan pelinciran tertentu semasa proses geseran, dengan itu mengurangkan pekali geseran bahan komposit.
Isipadu kerosakan geseran
Di bawah daya beban atau kekerapan geseran yang sama, isipadu kerosakan geseran sampel bahan PA tulen adalah yang terbesar, manakala isipadu kerosakan geseran bahan komposit 20wt19% CF/PA adalah yang paling kecil. Ini menunjukkan bahawa bahan komposit CF/PA mempunyai ketahanan yang lebih baik. Apabila daya beban dinaikkan kepada 9-15N, isipadu kerosakan geseran bahan komposit 30wt% CF/PA tiba-tiba meningkat dengan mendadak, yang mungkin disebabkan oleh kandungan gentian karbon yang berlebihan menyebabkan tegasan dalaman bahan komposit menjadi menumpukan perhatian pada satu tempat.
Mengikut keputusan pengimbasan SEM, terdapat retakan mikro yang jelas pada permukaan sampel bahan PA tulen, dan fenomena pengelupasan dihasilkan, tetapi tanda haus bahan komposit CF/PA adalah kurang ketara, terutamanya 20wt% CF/PA bahan komposit, yang hampir tidak mempunyai fenomena pengelupasan ini. Ia boleh dikatakan bahawa jumlah tetulang gentian karbon yang sesuai boleh menyokong beban menarik dari permukaan sentuhan dan menghalang bahan daripada berpisah.
Dalam pengeluaran sebenar CFPA6, Teknologi Bahan Baharu Zhishang mendapati bahawa prestasi bahan komposit juga akan terjejas secara langsung oleh peluru emas resin. Kajian mendapati bahawa apabila pecahan jisim gentian karbon berterusan dan resin PA dicantumkan, kekuatan tegangan, modulus keanjalan lentur dan kekuatan lentur bahan komposit dipertingkatkan dengan paling ketara, yang boleh 2-3 kali lebih tinggi daripada itu. daripada resin PA tulen. Ini menunjukkan sepenuhnya bahawa sifat termoplastik dan resin boleh dipertingkatkan dengan ketara di bawah tetulang gentian karbon.
Pada rentak masa, pembangunan sains dan teknologi serta kemajuan teknologi boleh memberikan peningkatan yang lebih mendalam untuk bahan komposit CF/PA. Kami percaya bahan ini boleh digunakan dengan lebih meluas dalam pelbagai bidang pada masa hadapan. Terutamanya dalam senario yang memerlukan ketahanan terhadap persekitaran yang sangat rosak seperti suhu tinggi dan kelembapan tinggi.
