應用SEM顯微鏡觀察不同固化溫度和組成的固化樣品形態
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
濁點測量進行分析。濁點由光學顯微鏡的透射光強度變化的起點確定。
為了在冷卻過程中保持熱平衡,濁點測量時采用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理。
將樣品在不同時間間隔下從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
發展。
光散射實驗中的光源為氦一氖激光,通過衰減達到10mW的能
量,波長為0.6328μm,樣品厚度為20μm。
相形態
用SEM觀察不同固化溫度和組成的固化樣品的較終形態。在
SEM測量前,將在液氮中脆斷的后固化樣品的斷裂面用氯甲烷刻蝕。
熱塑性復合材料凝固的較后一步就是冷卻和固化。除了增強材
料以外,復合材料的物理和力學性能是由基質的顯微結構所決定,
而熱塑性材料的形態則是由其熱歷史決定的。
半結晶的熱塑性材料在冷卻過程中會發生結晶。晶相和非晶相
之問的平衡很容易被破壞。而且,增強纖維為成核提供了一個大的
表面,使熱塑性復合材料的結晶動力學變得更加復雜。為了
全面了解熱塑性復合材料在不同加工條件下力學性能的改變,僅僅
研究結晶度是不夠的,還需要考慮晶核密度、球晶尺寸和晶體的完
整程度。整個加工循環會影響熱塑性復合材料本體的物理和力學
性能,冷卻速率則會影響到基質的形態和結晶度?偟膩碚f,減慢
冷卻速率會使結晶度提高,進而使基質的拉伸強度、壓縮強度和耐
溶劑性都得到相應的提高。
通過熱塑性復合材料加工過程的研究,我們清楚地認識到層界
面的自粘鍵合會使單獨的預浸料層發生凝固。鍵合強度是與
界面形成相關的工藝參數(溫度、壓力和時間)的函數。同時,我
們還建立了兩種控制層間鍵合的機理:緊密接觸成型與愈合。