應(yīng)用SEM顯微鏡觀察不同固化溫度和組成的固化樣品形態(tài)
相分離行為
PEI與熱固性單體或部分已固化的熱固性樹脂的混溶性可通過
濁點(diǎn)測(cè)量進(jìn)行分析。濁點(diǎn)由光學(xué)顯微鏡的透射光強(qiáng)度變化的起點(diǎn)確定。
為了在冷卻過程中保持熱平衡,濁點(diǎn)測(cè)量時(shí)采用0.2℃/min
的慢冷卻速率。SEM用來研究給定PEI含量共混物的相分離機(jī)理。
將樣品在不同時(shí)間間隔下從150℃的固化箱中取出,立即淬冷,放
于液氮中淬斷。電子顯微鏡照片可顯示在固化過程中的顆粒的
發(fā)展。
光散射實(shí)驗(yàn)中的光源為氦一氖激光,通過衰減達(dá)到10mW的能
量,波長(zhǎng)為0.6328μm,樣品厚度為20μm。
相形態(tài)
用SEM觀察不同固化溫度和組成的固化樣品的最終形態(tài)。在
SEM測(cè)量前,將在液氮中脆斷的后固化樣品的斷裂面用氯甲烷刻蝕。
熱塑性復(fù)合材料凝固的最后一步就是冷卻和固化。除了增強(qiáng)材
料以外,復(fù)合材料的物理和力學(xué)性能是由基質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)所決定,
而熱塑性材料的形態(tài)則是由其熱歷史決定的。
半結(jié)晶的熱塑性材料在冷卻過程中會(huì)發(fā)生結(jié)晶。晶相和非晶相
之問的平衡很容易被破壞。而且,增強(qiáng)纖維為成核提供了一個(gè)大的
表面,使熱塑性復(fù)合材料的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)變得更加復(fù)雜。為了
全面了解熱塑性復(fù)合材料在不同加工條件下力學(xué)性能的改變,僅僅
研究結(jié)晶度是不夠的,還需要考慮晶核密度、球晶尺寸和晶體的完
整程度。整個(gè)加工循環(huán)會(huì)影響熱塑性復(fù)合材料本體的物理和力學(xué)
性能,冷卻速率則會(huì)影響到基質(zhì)的形態(tài)和結(jié)晶度??偟膩碚f,減慢
冷卻速率會(huì)使結(jié)晶度提高,進(jìn)而使基質(zhì)的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和耐
溶劑性都得到相應(yīng)的提高。
通過熱塑性復(fù)合材料加工過程的研究,我們清楚地認(rèn)識(shí)到層界
面的自粘鍵合會(huì)使單獨(dú)的預(yù)浸料層發(fā)生凝固。鍵合強(qiáng)度是與
界面形成相關(guān)的工藝參數(shù)(溫度、壓力和時(shí)間)的函數(shù)。同時(shí),我
們還建立了兩種控制層間鍵合的機(jī)理:緊密接觸成型與愈合。
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