2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、熱塑性樹脂復(fù)合材料具有可重復(fù)回收利用、加工成型快等優(yōu)點(diǎn),近些年來(lái)在復(fù)合材料領(lǐng)域中一直受到廣泛關(guān)注。碳纖維增強(qiáng)尼龍66(CFRPA66)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、自潤(rùn)滑性和導(dǎo)電性能,被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子等領(lǐng)域。目前商品化碳纖維主要用于增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料,上漿劑以環(huán)氧為主,能與熱固性樹脂基體形成化學(xué)鍵。但熱塑性復(fù)合材料基體,如尼龍66(PA66),加工溫度較高(240℃~270℃),是線型大分子,熔體粘度高,與增強(qiáng)材料之間沒有化學(xué)鍵,所以與熱固

2、性復(fù)合材料界面特征不同。而且環(huán)氧上漿劑在溫度超過120℃時(shí)就會(huì)發(fā)生自交聯(lián),無(wú)法承受PA66的加工溫度,所以無(wú)法與PA66形成良好的界面。因此應(yīng)用于熱塑性復(fù)合材料的碳纖維表面技術(shù)成為了一個(gè)廣受關(guān)注的重要研究課題。
  本工作首先將碳纖維進(jìn)行電化學(xué)表面處理,在碳纖維表面引入活性基團(tuán)比如-C-OH和-COOH,然后使用自配的聚氨酯(PU)上漿劑對(duì)碳纖維進(jìn)行上漿處理,最后將碳纖維通過擠出造粒和注塑的方法制備成CFRPA66,通過力學(xué)性能測(cè)

3、試和結(jié)構(gòu)分析,對(duì)比碳纖維表面上漿劑的不同對(duì)CFRPA66結(jié)構(gòu)性能的影響。在此基礎(chǔ)上,通過數(shù)學(xué)模型的擬合分析,得到了CFRPA66的碳纖維取向情況、不同上漿劑對(duì)界面強(qiáng)度的影響,并對(duì)CFRPA66的破壞機(jī)理進(jìn)行了分析。通過以上研究工作得到了如下結(jié)論:
  1.碳纖維經(jīng)過電化學(xué)處理之后,表面受到了電化學(xué)刻蝕,單絲強(qiáng)度有所下降,但碳纖維表面親水性提高,含氧量增高到3.97wt.%,表面的-CH、C-C基團(tuán)與含氧活性官能團(tuán)的比例由1∶0.3

4、1增加到了1∶0.44。
  2.使用自配的PU漿料在固含量為3%時(shí)制備的碳纖維上漿量為5%,可得到外觀性能好、毛絲斷絲較少的碳纖維絲束;與環(huán)氧上漿的碳纖維相比,經(jīng)上漿后的碳纖維絲束與PA66的平均最大脫粘力提高了54.7%。
  3.喂料工藝影響碳纖維在CFRPA66中的保留長(zhǎng)度,進(jìn)而影響了CFRPA66的力學(xué)性能,以碳纖維含量10%為例,選擇玻纖口喂料的擠出工藝,比采用主喂料工藝制備的CFRPA66拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺

5、口沖擊強(qiáng)度各有44.9%、79.2%和20%的提高。
  4.使用自配PU漿料上漿的碳纖維與PA66擁有更好的界面結(jié)合性能,所制備的CFRPA66也擁有更高的力學(xué)性能,以碳纖維含量10%為例,使用PU漿料上漿的碳纖維制備的CFRPA66與使用環(huán)氧漿料的碳纖維相比,拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度各有18.3%、19.1%和9.1%的提高。
  5.Halpin-Tsai模型未能較好的擬合CFRPA66的拉伸性能,通過ROM混

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