长纤维增强聚苯硫醚及其预浸带编织复合材料的制备与性能研究

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聚苯硫醚具有优良的热稳定性,耐腐蚀性,自阻燃性,是先进热塑性复合材料理想的基体材料,但存在脆性大,成本较高等缺点。   本文采用干法粉末浸渍工艺制备了连续玄武岩纤维,玻璃纤维增强聚苯硫醚预浸带,将预浸带进行切割和编织后,层压制备了长纤维增强聚苯硫醚及预浸带编织复合材料,研究了纤维含量,长度,种类和编织层铺放方式等因素对复合材料各项力学性能的影响。结合复合材料在25℃,90℃,150℃,200℃,250℃温度下力学性能的变化和动态力学分析(DMA)研究了上述因素对复合材料耐热性能的影响。探讨了铝箔和不锈钢纤维预浸带编织层的引入对复合材料力学和电磁屏蔽性能的影响。   研究发现:当纤维含量50%,纤维长度为20mm时长纤维增强复合材料的性能最好,材料的耐冲击性能得到了改善,当纤维含量70%,在编织层纵向方向上编织复合材料的性能最高。在不同温度下弯曲强度相对于弯曲模量下降更为剧烈,对温度变化更为敏感。编织复合材料的储能模量和弯曲模量保持率最高,200℃时编织物的弯曲模量保持率为80.5%,在250℃时复合材料的弯曲模量仍保持在30GPa以上。不锈钢纤维编织复合材料的力学性能和电磁屏蔽性能好于铝箔层压复合材料,当电磁波频率小于200MHz时,材料的电磁屏蔽效能较高,当电磁波频率200-1500MHz时,材料的屏蔽效能在20-30dB这个区间波动。
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