短纤维增强塑料中纤维定向及微观断裂形态分析

摘要

该文研究了四种注射模塑碳纤维增强热塑性复合材料的空间纤维分布和断裂形态（ＰＰＳ，ＰＥＩ，ＰＥＥＫ，ＰＡ）。运用了电子扫描电镜，对注塑试件断裂表面进行观察，发现除了芯部外，一般说来大多数纤维排列在注塑方向。在芯部的纤维倾向于和注塑方向垂直，但是，确切的纤维分布图与注胶口的设计以及基体的熔体粘度有关。检查材料的断裂表面发现ＰＥＥＫ和ＰＡ与纤维之间的界面结合最好，其次是ＰＥＩ。而且在芯部区断裂表面一般有定向纤维存在。尽管ＰＰＳ复合材料的界面键较弱，但与基体树脂相比在静态拉伸强度方面有较大改善。ＰＥＩ复合材料性能改进量少，而且在基体断裂时伴随着纤维的断裂。但是，最终最强的基体得到最强的复合材料，最弱的基体仍得到最弱的复合材料。