尼龙材料在不同应变率及温度下的力学特性【文献综述】
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:3
尼龍PA66性能概述物化性能PA66,聚酰胺66或尼龙66。
PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。
它是一种半晶体-晶体材料。
PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。
PA66在成型后仍然具有吸湿性,其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。
在产品设计时,一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。
为了提高PA66的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。
玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。
PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。
这个性质可以用来加工很薄的元件。
它的粘度对温度变化很敏感。
PA66的收缩率在1%~2%之间,加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1%。
收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。
PA66对许多溶剂具有抗溶性,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。
注塑工艺干燥处理:如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。
然而,如果储存容器被打开,那么建议在85C的热空气中干燥处理。
如果湿度大于0.2%,还需要进行105C,12小时的真空干燥。
熔化温度:260~290C。
对玻璃添加剂的产品为275~280C。
熔化温度应避免高于300C。
模具温度:建议80C。
模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。
对于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。
注射压力:通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。
注射速度:高速(对于增强型材料应稍低一些)。
流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。
浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。
如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。
如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。
典型用途PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
尼龙6在不同温度下力学性能和拉伸测试论文尼龙6在不同温度下力学性能和拉伸测试论文尼龙分子链之间强烈的氢键作用使其分子间作用力大、分子链排列整齐,因此具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异性能,从而被广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域,是一种重要的工程塑料[1~5].因此,对其在不同环境中的性能进行研究有重要意义和实际价值。
影响尼龙力学性能的因素一直备受关注,王晓春[6]等对尼龙/非晶尼龙共混物的拉伸研究中发现,随着非晶含量的增加,共混物的强度、模量的增高以及断裂伸长率的降低与γ相含量增加有关;Pai[7]等对尼龙6的纤维进行单轴拉伸,发现杨氏模量和屈服强度随纤维直径的降低而有所提高。
高分子拉伸性能往往随着拉伸比的增加而提高[8,9],而拉伸条件对结晶高分子力学性能的影响,不仅要考虑分子体系、分子链结构,而且要考虑温度[10].温度对高分子材料力学性能影响的研究一直以来吸引了广泛的关注[11,12].Shan等[13]研究了不同性质和尺寸尼龙6样品在不同温度和拉伸速率下的形变过程,在特定条件下尼龙6样品有双屈服特性,指出特定的温度、拉伸速率以及样品初始结构影响材料拉伸性能。
屈服现象作为重要的材料特性,被认为是导致材料永久变形的不可逆塑性行为的开始[14].实验已经证明Eyring方程[15]可以很好地描述高分子,包括非晶高分子和半晶高分子的屈服行为,而Kohlrausch-Willianms-Watts模型[16]经过拓展,亦可以很好地对屈服过程进行描述。
本文利用拉伸热台对尼龙6在同一形变速率下拉伸过程中不同温度下的应力-应变曲线进行了测试,并根据尼龙6的力学性能(屈服强度和杨氏模量)与温度的关系,发现阿伦尼乌斯方程可以很好地描述温度对尼龙6样品的影响,同时对温度与材料黏度的关系、屈服强度与黏度的关系也进行了讨论。
为了更深入理解温度对尼龙6力学性能的影响,通过原位同步辐射广角衍射(WAXS)手段[17]测试了尼龙6在不同温度下拉伸过程中的结构变化。
尼龙材料相关资料整理尼龙材料是一种合成聚酰胺类材料,由于其优异的性能和广泛应用领域,成为了重要的工程塑料之一、下面是关于尼龙材料的相关资料整理。
一、尼龙的基本介绍尼龙是由英国化学家Wallace H. Carothers首次合成成功的,属于合成聚合物材料的一种。
其名称"尼龙"源自于英文的"nylon"。
尼龙材料具有高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等优异的特性。
二、尼龙的分类尼龙材料可以根据不同的制造工艺和性能要求进行分类。
常见的尼龙材料有:1. 尼龙6(Nylon 6):由ε-己内酰胺聚合而成,具有优异的耐热性和耐磨损性能,常用于制作机械零部件、齿轮、轴承等。
2. 尼龙66(Nylon 66):由内酰胺类物质和己二酸聚合而成,其特性介于尼龙6和尼龙12之间,广泛应用于汽车零部件、电子元件等。
3. 尼龙12(Nylon 12):由合成的12-碳的内酰胺聚合而成,具有低摩擦系数和良好的耐磨性,常用于润滑材料和油封等。
三、尼龙的特性1.高强度:尼龙材料具有较高的拉伸强度和耐冲击性,适用于制造高强度要求的零部件和结构件。
2.耐磨损:尼龙材料的耐磨损性能特别优异,可使用在摩擦、磨削等恶劣工况下。
3.耐腐蚀:尼龙材料对酸、碱等化学腐蚀有较好的抵抗能力,适用于化学工业等领域。
4.轻量化:尼龙材料具有较低的密度,相比于金属材料更轻便,使其在汽车、航空等行业得到广泛应用。
5.良好的绝缘性能:尼龙材料具有良好的电绝缘性能,常用于电子元件、电线电缆等。
四、尼龙的应用领域尼龙材料的广泛应用使其成为了工程塑料中的重要一员,具体应用领域包括但不限于以下几方面:1.汽车行业:尼龙材料广泛应用于汽车零部件,如发动机盖、室内饰件、赛车座椅等。
2.电子行业:尼龙材料用于制作电子元件的绝缘部件,如插座、连接器等。
3.机械制造业:尼龙材料可用于制作各种机械零部件,如齿轮、轴承、螺丝等。
4.化工行业:尼龙材料在化工工业中具有优异的耐腐蚀性能,适用于制作管道、阀门等设备。
尼龙66/MWGF复合材料的力学性能研究以硅烷偶联剂(KH550)为粘合剂,将酸化后的多壁碳纳米管接枝到玻璃纤维表面,制备出玻纤/碳纳米管复合填料(MWGFs)。
将不同含量的玻纤和复合填料添加到尼龙66中,分别制备出PA66/GF和PA66/MWGF复合材料,然后对复合材料的力学性能,热性能进行了测试分析。
结果表明,GF和MWGF都能够显著增强尼龙66的力学性能。
在拉伸性能方面,PA66/MWGF复合材料要高于PA66/GF复合材料,但PA66/GF复合材料缺口冲击性能则明显好于PA66/MWGF复合材料。
在热性能研究中,我们发现GF和MWGF都能够提高尼龙66的结晶温度。
但在结晶度影响上,GF的添加能够提高尼龙66的结晶度,而MWGF则相反,它的加入略微降低了尼龙66的结晶度。
标签:尼龙66;复合材料;碳纳米管;玻纤;力学性能Abstract:With silane coupling agent (KH550)as binder,glass fiber/carbon nanotube composite fillers (MWGFs)were prepared by grafting acidified multi-walled carbon nanotubes onto glass fiber surface. PA66/GF and PA66/MWGF composite materials were prepared by adding different contents of glass fiber and composite fillers into nylon 66. The mechanical and thermal properties of PA66/GF and PA66/MWGF composites were tested and analyzed. The results showed that both GF and MWGF could significantly enhance the mechanical properties of nylon 66. The tensile strength of PA66/MWGF composite is higher than that of PA66/GF composite materials,but the notched impact strength of PA66/GF composite is better than that of PA66/MWGF composite. In the study of thermal properties,we found that both GF and MWGF could increase the crystallization temperature of nylon 66. However,the addition of GF can improve the crystallinity of nylon 66,while MWGF can decrease the crystallinity of nylon 66 slightly.Keywords:nylon 66;composite materials;carbon nanotubes;glass fiber;mechanical properties由于具有良好的力学性能及独特的电性能、热性能,碳纳米管一经发现就受到各国科研人員的广泛关注[1]。
开题报告工程力学尼龙材料在不同应变率及温度下的力学特性一、选题的背景与意义聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA)。
是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。
尼龙材料具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性等,且易于加工。
由于其优良的机械强度和耐磨性,因此广泛用于代替金属在机械、化工﹑仪表、汽车等工业中。
深入研究尼龙材料的力学性能,对于发展尼龙基复合材料及进一步改善和提高其力学性能和物理性能具有十分深远的意义利用材料试验机和霍普金森压杆动态力学实验装置可以刻画尼龙材料在高应变率、高温度下的应力应变曲线,从而可以研究应变率对尼龙材料本构行为的影响二、研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1 研究的基本内容:1. 掌握霍普金森压杆动态性能测试技术。
SHPB(分离式霍普金森压杆)可广泛用于实测材料在高应变率下(102~104 /s)的应力-应变曲线,是目前研究材料动态力学性能最基本的实验装置。
为了对尼龙材料进行高应变率的动态力学实验,采取的是分离式霍普金森压杆装置。
该装置的主要组成部分有三部分,分别是:加载驱动装置、压杆测试系统、信号测试与记录系统。
在实验过程中,必须把尼龙试件夹在二压杆之间,且必须要确保压杆之间是对齐的。
2. 实现对实验的温度控制要求;实验是在高温下进行的,如何控制温度显得尤为重要。
3. 掌握实验数据的处理方法;最终的实验数据需要以图像的形式显示出来,已达到更好的视觉效果方便对比和研究。
在处理动态数据的过程中,使用到的软件主要是MATLAB和ORIGIN。
4. 完成文献综述、外文翻译等工作。
2.2 拟解决的主要问题:1.测得应变率、温度相关的材料应力应变曲线;2.分析讨论温度、应变率对该材料本构行为的影响;三、研究的方法与技术路线3.1 研究方法:通过收集和查阅各种文献和资料,学习霍普金森压杆动态性能测试技术,掌握目前的研究和应用动态。
尼龙分析报告1. 引言尼龙(nylon)是一种合成纤维,具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性,被广泛应用于纺织、塑料、橡胶等领域。
本报告将对尼龙的特性、制备工艺、应用范围等进行分析和介绍。
2. 尼龙的特性尼龙具有以下主要特性:2.1 原材料尼龙的主要原料是通过聚合反应制得的聚合物。
常见的尼龙原料有尼龙66和尼龙6,分别由己二酸与己二胺以及己内酰胺制得。
这些原料具有良好的可塑性和强度。
2.2 物理性能尼龙材料具有良好的拉伸强度、弹性模量和抗冲击性能。
其强度和刚度可以通过调整聚合物的组成和处理工艺进行调整。
2.3 耐热性尼龙材料具有较高的耐热性,可以在高温下保持其物理性能。
一般情况下,尼龙可以耐受高达200℃的温度。
2.4 耐腐蚀性尼龙对化学品、油脂、溶剂等有较好的耐腐蚀性。
它可以在酸、碱等环境中长期使用而不受影响。
3. 尼龙的制备工艺尼龙的制备工艺包括以下步骤:3.1 原料处理尼龙的原料经过清洁、烘干等处理,以去除杂质和水分。
3.2 聚合反应将己二酸和己二胺或己内酰胺反应生成尼龙聚合物。
在高温和压力下,原材料中的官能团发生缩聚反应,形成聚合物链。
3.3 精细加工将聚合物经过熔融或化溶剂法加工成均匀的尼龙液体。
通过挤出、模压或纺丝等方法,将尼龙液体形成连续丝或块状。
3.4 成型处理将连续丝或块状尼龙进行拉伸、定型、冷却等处理,使其具备所需的物理性能和外观。
4. 尼龙的应用范围尼龙材料广泛应用于以下领域:4.1 纺织业尼龙纤维具有良好的韧性和耐磨性,被广泛用于制作各种织物、缝纫线、刷子等纺织品。
4.2 塑料制品尼龙具有优良的成型性能和物理性能,被广泛应用于制作注塑件、挤出膜、塑料管等。
4.3 橡胶制品尼龙可以增强橡胶材料的强度和耐磨性,提高橡胶制品的寿命。
常见的应用包括尼龙帘线、尼龙胎、尼龙垫片等。
4.4 其他领域尼龙还可以用于制作刷子、绳索、齿轮等各种工业零部件和机械件,以及高性能的功能材料等。
5. 结论尼龙作为一种优秀的合成纤维材料,具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性,被广泛应用于纺织、塑料、橡胶等领域。
尼龙(PA)材料的特性一尼龙简介尼龙(Nylon,Polyamide,简称PA)是指由聚酰胺类树脂构成的塑料。
此类树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚制得,也可由氨基酸脱水后形成的内酰胺通过开环聚合制得,与PS、PE、PP等不同,PA不随受热温度的升高而逐渐软化,而是在一个靠近熔点的窄的温度范围内软化,熔点很明显,熔点:215-225℃。
温度一旦达到就出现流动。
PA的品种很多,主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA612、PA46、PA6T、PA9T、MXD-6芳香醯胺等.以PA6、PA66、PA610、PA11、PA12最为常用.尼龙类工程塑料外观上都呈现为角质、韧性、表层光亮、白色(或乳白色)或微黄色、透明或半透明的结晶性树脂,它容易被著成任一种颜色。
作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。
它们的密度均稍大于1,密度:1.14-1.15g/cm3。
拉伸强度:>60.0MPa。
伸长率:>30%。
弯曲强度:90.0 MPa 。
缺口冲击强度:(kJ/m2) >5。
尼龙的收缩率为1%~2%. 需注意成型后吸湿的尺寸变化。
吸水率100% 相对吸湿饱和时能吸8%.使用温度可-40~105℃之间。
熔点:215~225℃。
合適壁厚2~3.5mm. PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变,所以水相对是PA的增塑剂,加入玻纤后,其抗拉抗压强度可提高2倍左右,耐温能力也相应提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在无润滑下不停操作,如想得到特別的润滑效果,可在PA中加入硫化物。
二PA性能的主要优点1. 机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度。
比拉伸强度高于金属,比压缩强度与金属不相上下,但它的刚性不及金属。
抗拉强度接近于屈服强度,比ABS高一倍多。
对冲击、应力振动的吸收能力强,冲击强度比一般塑料高了许多,并优于缩醛树脂。
2. 耐疲劳性能突出,制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度。
尼龙研究报告
尼龙是一种合成纤维,广泛应用于服装、家居用品、工业材料等领域。
以下是一份关于尼龙研究的报告摘要:
1. 历史和发展:尼龙最早于20世纪30年代由Wallace Carothers等南希胺团队在杜邦公司开发出来。
随后,尼龙的
应用不断扩展,其性能也得到了不断改进。
2. 物理和化学性质:尼龙具有高强度、耐磨损、抗腐蚀等优秀性能。
其化学结构决定了它的高拉伸强度和耐用性。
3. 制造过程:尼龙的制造过程包括聚合、后处理和纺丝等步骤。
材料的选择和工艺的优化对尼龙的质量和性能有着重要影响。
4. 应用领域:尼龙广泛应用于纺织品、工业材料、汽车零部件等领域。
例如,尼龙面料常用于制作运动装和户外用品,尼龙管道和储罐用于化工和石油行业。
5. 环境影响:尼龙的生产过程会产生废水、废气和固体废物等环境问题。
同时,尼龙制品的废弃物也对环境造成一定的压力。
因此,尼龙的环境影响和可持续发展问题也需要关注和解决。
综上所述,尼龙作为一种合成纤维,具有广泛的应用领域和优秀的物理化学性质。
然而,它的生产和废弃物处理也带来了环境问题,需要在可持续发展的框架下进行研究和改进。
高温时尼龙纤维力学性能研究尼龙纤维作为一种新型材料,由于其强韧性和耐用性深受人们的喜爱。
尤其是在服装制造和军工装备等领域,尼龙纤维的应用越来越广泛。
但是,尼龙纤维在遭遇高温条件下的性能还是存在一些不确定性的问题。
因此,对尼龙纤维在高温条件下的力学性能进行研究,对于尼龙纤维的应用和性能提升具有重要的意义。
1. 高温对尼龙纤维的影响尼龙纤维在高温条件下的性能受到的影响是多方面的。
首先,高温会降低尼龙纤维的强度和刚度,导致尼龙纤维失去一些重要的力学性能。
其次,高温下尼龙纤维容易化学反应,发生氧化和裂解等反应,导致纤维的破坏和降解。
最后,高温下尼龙纤维的形状和尺寸容易发生变化,这也会导致其力学性能的变化。
2. 高温下尼龙纤维的力学性能研究针对高温下尼龙纤维的影响,科学家们对其力学性能进行了详细的研究。
研究表明,在高温下,尼龙纤维的屈服强度和断裂强度都会下降,这是由于高温导致纤维的结晶度和分子间力下降,使纤维分子易于滑移和断裂。
此外,高温条件下应力与应变曲线上出现了一个在高应力区域的开端,这是由于纤维温度升高,纤维分子链的运动速度加快,从而容易出现突然断裂。
在纤维弯曲方面,高温下纤维的刚度和抗弯性能也会下降。
这种变化是由于高温使得纤维分子间力降低,从而使纤维链容易弯曲和断裂。
此外,高温下纤维的塑性和韧性也会下降,这是导致尼龙纤维易断的主要原因之一。
两种不同尼龙纤维的强度抗拉伸能力和模量随温度的变化情况。
图13. 尼龙纤维在应用中的注意事项尽管尼龙纤维在高温条件下的性能存在一定的局限性,但是它仍然被广泛应用于各种领域。
在使用尼龙纤维时,需要特别注意以下几点:首先,不能让尼龙纤维长时间处于高温环境下,否则会导致其力学性能的急剧降低。
因此,在使用尼龙纤维时,需要仔细选择其应用范围并合理使用。
其次,在尼龙纤维的制造和加工过程中,需要选择合适的工艺和技术,以防止尼龙纤维因过度热处理或加工而受损。
最后,在使用和储存尼龙纤维时,需要注意其防火和防水性能,以免影响其性能和寿命。
尼龙材料性能特点1.聚酰胺(PA)结晶类聚合物优点:低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、刚柔兼备,其加工简便、效率高、比重轻。
缺点:填充不足、表面无光泽、易变色、热收缩大、制品冷却过快、排气不良、脱模困难、下料困难等。
主要用途:加工成各种制品来代替金属,广泛用于汽车及交通运输业。
典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件。
2.聚碳酸酯(PC) 无定形聚合物优点:既具强度,同时又兼备延展性及强韧性,它的冲击强度极高,聚碳酸酯的透明度又极好,容易染色。
缺点:产生银丝、产生气泡、树脂易变色、透明度降低、可能出现熔接痕、制品容易开裂、脱模困难等。
主要用途:广泛用于各种安全灯罩、信号灯,体育馆、体育场的透明防护板,采光玻璃,高层建筑玻璃,汽车反射镜、挡风玻璃板,飞机座舱玻璃,摩托车驾驶安全帽。
用量最大的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和片材。
3.聚甲醛(POM) 结晶类聚合物优点:具有类似金属的硬度、强度和钢性,自润滑性、良好的耐疲劳性,较好的耐化学品性,成本低。
缺点:热稳定性和热氧气稳定性差等。
主要用途:广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。
医疗技术、运动器械。
4.聚苯醚(PPO) 无定形聚合物优点:具有优良的综合性能,最大的特点是在长期负荷下,具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性。
具有优良的耐水、耐蒸汽性能,制品具较高的拉伸强度和抗冲强度,抗蠕变性也好。
缺点:熔融流动性差,加工成型困难,耐光性差,长时间在阳光下使用会变色,耐无机酸、碱、耐芳香烃、卤代烃、油类等性能差,易溶胀或应力开裂等。
主要用途:主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。
在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等,还用于制作电子、电气工业中的零部件,如线圈骨架及印刷电路板等。
5.热塑性聚酯(PBT)结晶性聚合物(此类也包含个别PET规格)优点:加工性能和电性能较好,PBT玻璃化温度低,模具温度在50℃时即可迅速结晶,加工周期短。
尼龙材料的特性尼龙(PA)是一种高性能工程塑料,具有许多独特的特性和优势。
以下是关于尼龙材料特性的详细介绍:1.耐磨性:尼龙材料具有出色的耐磨性能。
它能够抵抗摩擦和磨损,对于需要耐久性的应用尤为适用。
尼龙制成的零件通常能够更长时间地保持其外观和功能。
2.强度和刚性:尼龙材料具有高强度和刚性,使其成为一种重要的结构材料。
它能够承受高压和重载,并保持结构的完整性。
尼龙在许多应用中取代金属材料,因为它的重量更轻,但具有相似的强度。
3.耐冲击性:尼龙材料具有出色的耐冲击性,能够吸收冲击和震动的能量。
这使其成为一种理想的选择,用于需要抵御外部冲击和振动的应用中。
4.耐化学腐蚀性:尼龙材料具有良好的耐化学腐蚀性能。
它能够抵抗许多化学物质的侵蚀,包括酸、碱和溶剂。
这使得尼龙在许多化学工业和制药行业的应用中非常受欢迎。
5.耐高温性:尼龙材料具有良好的耐高温性能,可以在较高温度下长时间使用而不会失去其特性。
这使它成为一种适用于高温环境的工程塑料选择。
6.尺寸稳定性:尼龙材料具有高度的尺寸稳定性,能够抵抗热胀冷缩的影响。
这使得尼龙成为一种可靠的选择,用于需要保持尺寸稳定的应用中,例如精密机械零件。
7.电气绝缘性:尼龙材料具有良好的电气绝缘性能,可以防止电流通过材料。
它广泛应用于电气和电子行业,用作绝缘材料和电气零件。
8.可加工性:尼龙材料易于加工和成型,可以通过注塑成型、挤出成型和压制等方式制造出各种形状和尺寸的产品。
这使得尼龙成为一种广泛使用且具有多样化应用的材料。
总结来说,尼龙(PA)材料具有耐磨性、强度和刚性、耐冲击性、耐化学腐蚀性、耐高温性、尺寸稳定性、电气绝缘性和可加工性等独特特性。
这些特性使尼龙成为一种广泛应用于工业和商业领域的理想材料。
无论是在汽车、电子、航空航天、机械制造还是化工行业,尼龙材料都能发挥重要的作用。
尼龙6/MWNT 纳米纤维的形貌与力学性能Moncy V. Jose a, Brian W. Steinert b,c,1, Vinoy Thomas a,2, Derrick R. Dean a,*, Mohamed A. Abdalla a, Gary Price d, Gregg M. Janowski aa Department of Materials Science and Engineering, University of Alabama at Birmingham (UAB), 1530 3rd Avenue, South,Birmingham, A L 35294-4461, USAb Department of Physics, Rhodes C ollege, Memphis, TN 38112, USAc Department of Biology, R hodes College, Memphis, TN 38112, USAd University of Dayton Research Institu te, Dayton, OH 45469, USAReceived 19 June 2006; received in revised form 8 December 2006; accepted 11 December 2006Available online 20 December 2006Abstract摘要尼龙6和表面改性后的多壁碳纳米管通过静电纺丝(使用一根旋转的轴柄)处理,成功制备了分散均匀的尼龙6/碳纳米管复合材料。
通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和动态力学分析(DMA)等仪器对纳米复合材料的形貌和性能进行了表征。
DSC 和XRD表明了复合材料中碳管的存在,且尼龙6从γ晶型转变为α和γ的复合晶型。
尼龙简介及特性GRZ具有突出的刚性和强度,Zytel? HTN具有优越的耐性,吸水性小, Zytel? ST具有卓越的韧性, Zytel? PA 612具有突出的尺寸稳定性和耐化学性, Zytel?DMX Unique Characteristics , High Productivity可快速成型,流动性好;Minlon?刚性与韧性的完美结合,具有极好的尺寸稳定性;聚酰胺(尼龙)注塑工艺一、尼龙的分类及特性分类:1、根据二元胺和二元酸的碳原子数,由两种单体合成的尼龙有:46、66、610、612、613、1010、13132、根据单体所含的碳原子数命名有:尼龙4、5、6、7、8、9、11、12、13特性1、尼龙有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、气体透过性、及耐油性、无毒和容易着色等优点,所以尼龙在工业上得到广泛应用。
二、尼龙的工艺特性尼龙的流变特性:尼龙大多数为结晶性树脂,当温度超过其熔点后,其熔体粘度较小,熔体流动性极好,应防止溢边的发生。
同时由于溶体冷凝速度快,应防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。
模具溢边值0.03,而且熔体粘度对温度和剪切力变化都比较敏感,但对温度更加敏感,降低熔体粘度先从料筒温度入手。
尼龙的吸水与干燥尼龙的吸水性较大,潮湿的尼龙在成型过程中,表现为粘度急剧下降并混有气泡制品表面出现银丝,所得制品机械强度下降,所以加工前材料必需干燥。
部分尼龙注射水分允许含量:树脂名称尼龙6、66 尼龙11 尼龙610允许含水量% 0.1 0.15 0.1-0.15尼龙PA66的干燥真空干燥热风干燥温度℃95-105 90-100时间h 6-8 4左右结晶性:除透明尼龙外,尼龙大都为结晶高聚物,结晶度高,制品拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等项性能有所提高,热膨胀系数和吸水性趋于下降,但对透明度以及抗冲击性能有所不利。
模具温度对结晶影响较大,模温高结晶度高,模温底结晶度底.收缩率:与其他结晶塑料相似,尼龙树脂存在收缩率较大的问题,一般尼龙的收缩同结晶关系最大,当制品结晶度大时制品收缩也会加大,在成型过程中降低模具温度\加大注射压力\降低料温都会减小收缩,但制品内应力加大易变形.PA66收缩率1.5-2%成型设备尼龙成型时,主要注意防止“喷嘴的流延现象”,因此对尼龙料的加工一般选用自锁式喷嘴。
耐高温尼龙材料耐高温尼龙材料是一种特殊的工程塑料,具有优异的耐热性能和机械性能,被广泛应用于汽车、航空航天、电子电器、化工等领域。
它的出色性能使其成为许多高温环境下的首选材料,下面我们来详细了解一下耐高温尼龙材料的特点和应用。
首先,耐高温尼龙材料具有出色的耐热性能。
它能够在较高的温度下保持良好的物理性能,一般可在120°C至150°C的温度范围内长期使用,甚至在短期内能够承受更高的温度。
这使得它在高温环境下能够保持稳定的性能,不易出现软化、变形等问题。
其次,耐高温尼龙材料还具有优异的机械性能。
它的强度和刚度较高,具有良好的耐磨性和耐疲劳性能,能够承受较大的载荷和冲击。
这使得它在复杂的工程环境下能够发挥出色的作用,保障设备的正常运行。
此外,耐高温尼龙材料还具有良好的化学稳定性和电气性能。
它能够抵抗许多化学物质的侵蚀,具有较好的耐腐蚀性能,能够在恶劣的化学环境下长期使用。
同时,它的绝缘性能也很好,不易导电,能够满足一些特殊的电气要求。
在实际应用中,耐高温尼龙材料有着广泛的用途。
在汽车行业,它被用于制造发动机零部件、传动系统零部件等,能够承受高温和高压的工作环境。
在航空航天领域,它被用于制造飞机发动机零部件、航空器构件等,能够满足航空器在极端环境下的使用要求。
在电子电器行业,它被用于制造高温耐用的连接器、绝缘件等,能够保障设备的安全可靠运行。
在化工领域,它被用于制造耐腐蚀的管道、阀门等,能够适应复杂的化学介质。
总的来说,耐高温尼龙材料以其出色的耐热性能和机械性能,以及良好的化学稳定性和电气性能,成为许多高温环境下的首选材料。
它在汽车、航空航天、电子电器、化工等领域有着广泛的应用前景,将会在未来发挥越来越重要的作用。
•耐高温尼龙hpn的特性与应用•评论:0 浏览:2440 发布时间:2006-7-14•尼龙是一种广泛应用的工程塑料,具有多种优异的性能。
但传统的尼龙材料也有许多不足,如容易吸湿、耐高温性能不足等。
上海杰事杰新材料股份有限公司开发成功的HPN耐高温尼龙具有熔点高、力学性能优异、不易吸湿等特点,在电子、电气、汽车等领域具有广阔的应用前景。
耐高温尼龙HPN的特性结晶性HPN是一种耐热聚酰胺。
它是一种通过对苯二甲酸和1,6-己二胺发生缩聚作用而制成的半芳香族聚酰胺(图1)。
聚酰胺的结晶特性与其分子链上重复结构单元的单一性和聚合物分子的易动性有关。
HPN分子链上含有苯环和较长的二胺柔性长链,使聚合物分子有适度的易动性,因此具有高的结晶速率和结晶度。
图1 聚酰胺(尼龙)结构上的差异图2是HPN的等速升温(曲线1)和等速降温(曲线2)DSC扫描曲线,升温和降温的速率都是10℃/min。
从图中可以看出,HPN在260℃左右结晶速率达到最快,其结晶曲线属于前顷型,可见较易结晶。
从图中还可以计算出其熔融ΔHm为95J/g左右,根据熔融结晶度的计算公式可以计算出HPN的熔融结晶度为50.5%,而PA66的结晶度只有30%~35%。
可见HPN具有较高的结晶度。
图2 HPN的DSC扫描曲线高温性能材料的高温性能可以通过耐峰值温度性或短期的耐热性来说明,如通过熔点、维卡软点、热变形温度或在一定高温条件下刚性和强度来表徵。
由图2中的DSC升温曲线可以看出,HPN的熔点Tm高达300℃,高于PA66约30℃,这与HPN分子链段上存在苯环有关。
图3是30%玻纤增强HPN和其它30%玻纤增强工程塑料的热变形温度和熔融范围的比较。
可见,30%玻纤增强HPN的热变形温度远比其他三者高。
图3 HPN的耐热性图4是HPN和PA66在150℃加热老化不同时间后分别在23℃和150℃测得的拉伸强度,可以看出,HPN在受热后的强度下降较少,拉伸强度比PA66要高很多。
《聚合物复合材料设计与加工》课程报告题目:尼龙的增韧改性专业:10材料化学姓名:李玉海学号:2010130101025尼龙的增韧改性摘要:尼龙66(PA66)具有良好的力学综合性能,并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能,可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。
但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差,吸水性大,制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。
本文将就其韧性性能进行改善,针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题,对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究,考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。
对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。
其中聚烯烃应用范围广泛。
采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混,在保持复合材料拉伸强度和模量的同时,较大地提高了冲击强度,获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。
关键词:聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性1.前言当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性,使其进一步高性能化、结构化和工程化。
尼龙是聚酸胺类树脂的统称,常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等,目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66,占总量的90%以上。
尼龙作为当今第一大工程塑料,大多数品种为结晶型聚合物,大分子链中含有酰胺键(—CO—NH—),能形成氢键,其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性,特别是耐磨性和自润滑性能优良,摩擦系数小,因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长,年消费量已经超过100万吨,年增长率为8%~10%,广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。
为适用聚酰胺在不同领域的发展,这就要求聚酰胺具有更高的机械强度,耐热性能。
机械部件,铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能,尺寸稳定性提出了很高的要求。
因此,对尼龙的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展,使其向多功能发展,应用与更多领域。
尼龙材质证明书尼龙材质证明书1. 证明书概述本文档为对尼龙材质进行证明的证明书。
该证明书旨在提供有关该材质的详细描述,以及其在不同领域中的应用。
2. 尼龙材质介绍尼龙是一种合成聚合物材料,其特点是具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和强度。
此外,尼龙材质还具有良好的绝缘性能和耐高温性能,使其成为多个行业的首选材质。
尼龙具有较低的密度,因此重量轻,易于加工和使用。
3. 尼龙材质特点3.1 耐磨性尼龙材质具有出色的耐磨性,能够在高摩擦环境下长时间使用而不损坏。
因此,尼龙被广泛应用于摩擦部件、轴承和齿轮等需要高耐磨性的领域。
3.2 耐腐蚀性尼龙材质对多种化学物质都具有良好的耐腐蚀性能,能够在酸性、碱性和溶剂等腐蚀性环境中长期稳定使用。
3.3 高强度尼龙材质以其高强度而闻名,能够承受较大的力和张力。
这使得尼龙材质非常适用于需要承受重压和拉力的应用场景。
3.4 绝缘性能尼龙具有良好的绝缘性能,能够有效阻隔电流流动。
因此,尼龙材质广泛应用于电气和电子设备中,用于制造绝缘部件和线缆。
3.5 耐高温性能尼龙材质能够在较高温度下保持其强度和稳定性,具有良好的耐高温性能。
这使得尼龙材质成为一种常用的工程塑料,可以用于高温环境下的制造和生产。
4. 尼龙材质的应用领域4.1 汽车工业尼龙材质在汽车工业中得到广泛应用。
它用于制造汽车零部件如发动机罩、气门盖、导向器等,因其耐磨性、耐腐蚀性和高强度的特点,使得汽车更加耐用和可靠。
4.2 电气和电子行业尼龙材质在电气和电子行业中有重要的应用。
例如,用于制造电缆绝缘层、电气开关、插座和电子设备外壳等。
尼龙的绝缘性能和耐高温性能使其成为电气和电子行业的理想选择。
4.3 机械制造尼龙材质在机械制造领域中被广泛使用。
它可以制造各种运动部件、密封件和传动装置等。
尼龙的高耐磨性和耐腐蚀性使其适合用于高强度、高摩擦的机械环境中。
4.4 纺织品工业尼龙材质也被广泛应用于纺织品工业。
它用于制造绳索、织物、织带等材料,具有耐磨性和高拉力的特点,使得纺织品更耐用和可靠。
毕业论文文献综述
工程力学
尼龙材料在不同应变率及温度下的力学特性
1 文献检索范围
1.中文科技期刊全文库(维普) 1989-2010.10
2.中国学位论文全文数据库(万方) 1980-2010.10
3.中国学位论文文摘数据库(万方) 1980-2010.10
4.中国学术会议论文全文数据库(万方) 1985-2010.10
5.中国学术会议论文文摘数据库(万方) 1985-2010.10
6.中国科技成果数据库(万方) 1983-2010.10
7.数字化期刊全文数据库(万方) 1998-2010.10
8.中国期刊网全文数据库(同方) 1983-2010.10
2 课题的研究历史与研究现状
聚酰胺(PA,俗称尼龙),是五大工程塑料中消费量最大、品种最多、资格最老的一种。
PA具有良好的综合性能,比强度高于金属,具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性及自润滑性,而且容易加工,摩擦系数低,也适宜于玻璃纤维及其他材料填充增强改性。
广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、运动休闲及日用品等方面。
聚酰胺纤维由于聚酯等纤维的竞争而增长放慢,但作为工程塑料非纤维用途的拓展,聚酰胺工业仍呈现出良好的发展前景。
聚酰胺的品种主要有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙11、尼龙12五大品种,此外,还有尼龙1010、尼龙4、尼龙8、尼龙9、尼龙810、MC尼龙、聚芳酰胺及各种共聚改性尼龙。
其中,尼龙6和尼龙66的用量最大,约占聚酰胺总消费量的90%。
尼龙6的最大消费市场是汽车,也有部分尼龙6用于包装薄膜的生产,玻璃纤维增强尼龙还可用于生产液体贮存器;尼龙66也主要用于汽车工业,广泛用于散热器、引擎等部件的生产;尼龙12和尼龙11因吸水性低,粘结性能好,多用于汽车软管和热熔胶的生产。
在美国,聚酰胺生产主要以尼龙66为主,约占53%,其次是尼龙6,为33%,尼龙11和尼龙12共占14%。
近年来发展最快的是尼龙薄膜,现在用量已占聚酰胺总产量的15%。
欧洲聚酰胺生产集中在德国,主要应用领域是汽车制造业。
日本的聚酰胺生
产以尼龙6为主,占其聚酰胺总产量的54%左右。
美国聚酰胺最大的用户是汽车工业,其他包括电子电器、薄膜、机械,另外还有单丝、电线电缆、导管和软管等。
尼龙6的聚合过程近年来工艺变化不大,仍然是将己内酰胺与水通过开环、加聚、缩聚反应制成。
目前,国外尼龙6和尼龙66均采用连续聚合方法生产。
在新产品开发方面,日本三菱化学公司开发了高刚性半芳香族尼龙树脂,它由间苯二甲胺和己二酸反应制成。
日本还研制出尼龙9T,可耐290℃高温,由对苯二甲酸和壬二胺聚合而成,在电子工业中可作为聚苯硫醚(PPS)的替代物,具有吸水性低、耐化学腐蚀、耐磨性好等特点。
尼龙纳米复合材料已实现商业化,具有很高的拉伸模量、拉伸强度和热变温度。
采用Nanocor纳米粘土加工而成的尼龙6纳米复合材料制成流延膜,透氧率比普通尼龙少50%。
尼龙6的纳米复合材料的纳米添加量只需3%~5%,就可将热变温度提高53%。
利用材料试验机和霍普金森压杆动态力学实验装置可以刻画尼龙材料在高应变率、高温度下的应力应变曲线,从而可以研究应变率对尼龙材料本构行为的影响。
聚合物材料的性质不仅与温度有关,还与外力作用的频率和时间有关。
外力作用频率增加相当于降低温度或减少作用力的时间,使材料刚性提高;相反,频率降低与升高温度或者延长作用力时间具有相同效果,使材料刚性降低。
所以,研究材料性能随频率的变化十分必要。
3 课题的发展动向和趋势
目前,对尼龙材料的力学性能研究主要集中在材料的宏观力学性能上,很少涉及到材料的微观性能关于尼龙材料纳米力学性能的报道非常少,而且在研究时往往采用静态载荷,其动态纳米力学性能的研究还未见报道。
未来的研究将围绕尼龙材料的纳米硬度和动态纳米力学测试展开,研究塑性体材料在小载荷作用下的纳米尺度效应和动态载荷下的纳米性能。
纳米复合材料可以显著增加基体材料的某些性能,为了研究其在不同应变率下的力学特性和纳米颗粒的改性效果,可以利用拉伸式霍普金森拉杆实验装置对纳米尼龙复合材料进行动态力学实验,以讨论应变率效应和纳米颗粒含量对基体的影响和纳米材料的增强机理。
最近几年的研究发现,奇数尼龙具有特别优良的介电性能和压电性能,在高温下尼龙的压电常数比目前最好的压电高聚物聚偏二氟乙烯的相应值高2倍。
因此,对奇数尼龙的研究又重新引起了国内外的普遍重视。
尼龙11作为一种新型的压电高聚物,其点穴性能与力学性能密切相关,然而设计这方面的研究工作至今仍然很少,研究结果也
有很大差异,因此,用动态力学方法来研究尼龙11中的分子运动机理成为未来研究的重要课题。
参考文献
[1] S.NEMAT-NASSER and J.B.ISAACS. DIRECT MEASUREMENT OF ISOTHRMAL
FLOW STRESS OF MATALS AT ELEV ATED TEMPERATURES AND HIGH STRAIN RATES WITH APPLICATION TO TA AND TA-W ALLOYS.CA 92093-4016,USA. [2] W.CHEN,F.Lu,D.J.Frew,M.J.Forrestal. DYNAMIC COMPRESSION TESTING OF
SOFT MATERIALS. [DOI:10.1115\1.1464871]
[3] O.S.Lee,M.S.Kim.DYNAMIC MATERIAL ROPERTY CHARACTERIZATION BY
USING SPLIT HOPKINSON PRESSURE BAR TECHNIQUE. Received 22 November 2001; received in revised form 3 April 2003; accepted 24 June 2003.
[4] E. W. BILLINGTON and C. BRISSENDEN. Dynamic stress-straincurves for various
plastics and fibre-reinforced plastics. Received 7th September 1970, in revised form 1st October 1970.
[5] L.L. WANG_, S.Q. SHI, J.Y. CHEN, D.J. HUANG and L.J. SHEN.INFLUENCES OF
STRAIN-RATE AND STRESS-STATE ONDYNAMIC RESPONSE OF CEMENT MORTAR.Received 28 January 2003.Accepted 5 May 2003.
[6] 王礼立,杨黎明,《冲击动力学进展》,王礼立,余同希,李永池编,中国科技大学
出版社,合肥(1992),88-116.
[7] 谢桂兰,张平,龚曙光,曹尉南,安小军,高分子材料科学与工程,21 (2005): 23-27.
[8] 苏碧军,王启智. Hopkinson 压杆对准脆性材料的动态力学实验研究[A]. 岩土力
学,2003,24增刊:1-5.
[9] Hedicke K., Wittich H., Mehler C., Gruber F. and Altstädt V., Composites Science and
Technology, 66 (2006): 571-575.
[10] Sheng N., Boyce M. C., Parks D. M., Rutledge G. C., Abes J. I. and Cohen R. E.,
Polymer,45 (2004) 487-506.。