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添加纳米白炭黑对锶铁氧体/PPS 复合材料结构 和力学性能的影响

发布时间:2020/7/7 15:50:45阅读人次:1121

 近年来,随着电力工业、电子技术和汽车行业的蓬勃发展,各种磁性材料零部件尺寸变得更小、形状更复杂、应用更多样化。因此,对具有优异磁性能和复杂形状的磁性器件的需求也在迅速增长。注射成型聚苯硫醚( PPS) 基锶铁氧体复合材料,有着广泛的应用潜力。聚苯硫醚基体赋予了这种材料许多优良的性能,如良好的力学性能、耐高低温、尺寸上的高精度、复杂多样的结构等。然而由于PPS 是一种硬而脆的聚合物,其抗冲击性能较差,限制了其在某些高端领域极端条件下的应用。为了提高其冲击强度,已有报道采用无机填料、纤维、弹性体、其他工程塑料和化学改性法来对PPS 进行改性。在锶铁氧体/PPS 复合材料体系中,由于锶铁氧体作为填料占据了大部分的填充空间,因此,采用无机颗粒填充的方式来改性PPS 基体需要更加严格的工艺控制以及对其改性规律的深入研究。本实验以纳米白炭黑为增韧剂,来改善Sr-ferrite /PPS 复合材料的韧性,探究了nano-SiO2对材料力学性能影响的机理和对材料流变行为、加工性能的影响。

结论1) 当nano-SiO2添加量为4% ( 即在Sr-ferrite /PPS /nano-SiO2三元体系内含量为0. 8%) 时,复合材料的冲击强度较无添加试样,可以提高30. 3%,而弯曲强度和拉伸强度几乎不受影响。

2) nano-SiO2无机纳米粒子可作为PPS 的异相成核剂,适量nano-SiO2的添加有助于提升PPS 的结晶度,这有助于提升Sr-ferrite /PPS 复合材料的冲击性能和韧性。当nano-SiO2添加量过大时,PPS 的结晶度会下降。

3) nano-SiO2的添加将导致Sr-ferrite /PPS 材料熔体黏度上升、流动性下降并增大加工难度,使其非牛顿特性更为显著,另外挤出和注射加工工艺对最终复合材料微观结构和性能的影响更大。