生產(chǎn)中的主要控制因素是碳纖維的分散性、碳纖維與尼龍基材的結合、碳纖維的尺寸和分布、各種添加劑的正確應用、工藝條件的調整、螺桿的組合和轉速的控制等。碳纖維直徑對尼龍的力學性能有很大影響。一般來說,碳纖維的直徑控制在10 ~ 20 m的范圍內,如果碳纖維的直徑太粗,與聚酰胺的附著力會很差,導致產(chǎn)品的力學性能下降。當碳纖維太薄時,很容易被螺桿切成細粉,從而失去碳纖維的增強作用。碳纖維直徑對PA66力學性能的影響。
碳纖維的長度是決定碳纖維增強復合材料的另一個主要因素。碳纖維長度對復合材料拉伸強度的貢獻可以從兩個方面來理解:一方面,當碳纖維長度小于臨界長度時,碳纖維與樹脂的界面面積隨著碳纖維長度的增加而增加,當復合材料斷裂時,碳纖維從樹脂中拔出的阻力增加,從而提高了承受拉伸載荷的能力。
另一方面,碳纖維長度的增加會使一些碳纖維的長度達到臨界長度。當復合材料斷裂時,更多的碳纖維斷裂,這也提高了承受拉伸載荷的能力。當碳纖維受到彎曲載荷時,復合材料受到壓縮,然后受到拉伸。彎曲性能對碳纖維長度的依賴性與拉伸性能的依賴性基本相同。在沖擊載荷下,長碳纖維拔出或斷裂時會吸收大量的沖擊能量,從而顯著提高復合材料的沖擊強度。
長碳纖維比短碳纖維具有更好的增強效果,拓寬了PA66在汽車、機械、電器和軍事工業(yè)中的應用。采用熔融浸漬法制備了長碳纖維增強尼龍66。長碳纖維增強尼龍復合材料的力學性能明顯優(yōu)于短碳纖維尼龍復合材料。