碳纤维增强尼龙的品种与性能

碳纤维增强尼龙与纯尼龙比较，它的特点就是机械强度高，线膨胀系数小，是理想的金属替代用材料。其特点是：具有高强度，碳纤维增强尼龙的强度比玻璃纤维增强尼龙的强度还高，而在较高温度下仍能保持很高的强度；密度小，碳纤维增强尼龙的线膨胀系数与金属相近，碳纤维增强PA66的线膨胀系数很小，因此尺寸精度高，宜制造尺寸精度要求高的注塑加工制品。

由于碳纤维在PA66熔体中起到固体粒子的作用，与PA66分子间易产生界面滑移，因而，表现出熔体粘度比纯PA66低。随着剪切速率的增大，固体粒子流动滞后，同时碳纤维的粒子尺寸受应力作用变小，粒子数增加，从而表现出表观粘度增加。芳纶是芳香聚酰胺树脂经溶液纺丝制成的高强度、高模量有机纤维，又称芳香聚酰胺纤维。这种纤维的密度小、强度高，特别是对缺口不敏感，以及优异耐热性。

螺杆转速的影响，螺杆转速越高，剪切力越大，反之亦然。因此碳纤维增强尼龙生产过程中，螺杆的转速应取低转速为宜，当然选择多大的转速，还应考虑尼龙基料及碳纤维含量等因素。应该说所有的尼龙都适合制造碳纤维/PA复合材料。但实际应用中看，碳纤维增强PA6、碳纤维增强PA66较多，特别是碳纤维增强PA66的用途广、用量大，此外，碳纤维增强PA610、碳纤维增强PA46、碳纤维增强PA1010、碳纤维增强PAMDX6等都有商品销售。

碳纤维增强PA66的性能。碳纤维的增强作用比玻璃纤维增强PA66高，弯曲弹性模量比玻璃纤维增强PA66高一倍之多。碳纤维增强PA610的性能。碳纤维增强PA610比纯PA610的拉伸强度、拉伸模量增加1倍多，缺口冲击强度是纯PA610的四倍。碳纤维增强MXD6经碳纤维增强以后，其拉伸强度为257MPa、弯曲强度达377MPa，比碳纤维增强PA66还高，是十分理想的金属替代材料。

碳纤维增强尼龙的摩擦特性。碳纤维增强尼龙具有较好的耐磨性，所以特别适宜制作滑动注塑加工部件。碳纤维增强尼龙的电性能。碳纤维增强尼龙具有导电性与卓越的电磁屏蔽作用。因此碳纤维增强尼龙是良好的抗静电与导电材料，也是优良的电磁屏蔽材料。碳纤维增强尼龙的流变特性，纯PA66的表现粘度随剪切速率增加而减少，表现为假塑性特征，而碳纤维增强PA66的表现粘度则随剪切速率的增加而增加。

螺杆各工作区的温度设定形成一定的梯度差。这种设置的一个重要的指导思想是保护碳纤维受到很低的剪切力，熔融区适度高温使基料充分熔融，并在纤维入口处形成完全熔体状态，当碳纤维进入螺杆后，很快被基料熔体浸渍与包裹，使纤维在捏合区受到尽可能小的剪切作用。在捏合区，采用较高温度，以保证混合体呈流体状态，自然熔体所受的剪切作用就小。而在混合计量区适当降低熔体温度使熔体在输送过程中能继续受到混合作用促进碳纤维的均匀分散。同时形成一定的熔体压力，有利于稳定挤出造粒。