連續(xù)碳纖維增強PA6單向板的制備性能影響

　　連續(xù)碳纖維增強PA6預(yù)浸帶表面無黏性，所以鋪設(shè)過程中采用人工鋪層預(yù)成型后再進行模壓制備層壓板。將制備好的連續(xù)碳纖維增強PA6預(yù)浸帶按0°方向鋪層后放入模壓模具，在真空熱壓機中，按升溫-加壓-保壓-冷卻工藝壓制成型。成型壓力一般在2.3MPa，成型溫度在230℃-270℃之間比較適宜。

　　連續(xù)碳纖維增強PA6預(yù)浸帶自身的優(yōu)劣直接影響到單向板的性能，質(zhì)量合格的連續(xù)碳纖維增強PA6預(yù)浸帶表現(xiàn)為以下特征：PA6基體在碳纖維間分布較為均勻，預(yù)浸帶內(nèi)部孔隙較少，基體與纖維之間結(jié)合較好，外部載荷能通過基體有效傳遞至碳纖維。

　　PA6的熔點是220℃，當(dāng)成型溫度較低時，PA6基體流動性差，導(dǎo)致對增強體碳纖維的浸潤性差，容易發(fā)生分層，導(dǎo)致性能降低;當(dāng)溫度過高時，PA6基體則容易發(fā)生老化現(xiàn)象，性能也有所損失。

　　一般說來，240℃是一個重要的基點，隨著成型溫度的增加，拉伸強度先增加后下降。因為溫度增加，PA6基體的黏度下降，基體對碳纖維的浸漬效果得到改善，載荷傳遞效果隨之好轉(zhuǎn)，拉伸強度也隨之增加。當(dāng)成型溫度增加到270℃后，基體黏度還會進一步增大，但基體會因溫度過高發(fā)生老化導(dǎo)致基體性能受損，引發(fā)連續(xù)碳纖維增強PA6單向板的拉伸性能出現(xiàn)下降趨勢。

　　成型壓力對連續(xù)碳纖維增強PA6單向?qū)訅喊宓睦鞆姸扔忻黠@的影響，3.5MPa的壓力是一個峰值，在此峰值之前，拉伸強度與壓力成正比，壓力越大，拉伸強度越大，直到在3.5MPa時達到最大值，此時的拉伸強度為(1.40±0.032)GPa。當(dāng)壓力超過3.5MPa后，拉伸強度與壓力成反比，壓力越大，拉伸強度反而越小。壓力過低時，PA6樹脂基體就無法滲透到碳纖維絲束內(nèi);當(dāng)壓力過大時，容易造成PA6基體流動過快，無法和碳纖維形成足夠黏附，對增強體的強度產(chǎn)生負面影響，從而影響到整體性能。連續(xù)碳纖維增強PA6單向?qū)訅喊逯谢w含量保持在25%-30%之間時，單向板的性能表現(xiàn)比較理想。