碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)航空复合材料的结晶行为及力学性能

摘要

通过非等温结晶方法研究了基于碳纤维表面修饰的连续碳纤维增强聚苯硫醚(Carbon fiber reinforced polyphenylene sulfide,CF/PPS)复合材料的结晶行为,并对不同降温速率结晶的复合材料样品进行弯曲和冲击等力学性能测试,探讨了CF/PPS复合材料加工条件与结晶特性以及宏观性能之间的联系.研究表明,在降温速率为10K/min～70K/min,CF/PPS的结晶峰温度与起始结晶温度均随着降温速率的增大而降低;其球晶生长速率和结晶速率也随之增大,但结晶度随着降温速率的增大而减小;PPS的晶核数量随着降温速率的增大而增多,平均球晶尺寸随之减小.当降温速率从10K/min增大至70K/min时,复合材料的弯曲强度从719.2MPa降低至689.4MPa,下降了4％;弯曲模量从70.0GPa降至63.5GPa,降低了9％;缺口冲击强度却随之增强,从62.0kJ/m2提高至72.3kJ/m2,提高了15％.