玻璃纤维增强尼龙66是一种新型的复合材料，它保持了尼龙66的材料的力学性能、耐化学药品性、加工性能等固有优点，而且可以提高复合材料的弹性模量、刚度和热变性温度，降低了材料的线膨胀系数和成型收缩率，增强了制品的尺寸稳定性和耐水解性。但是，复合材料的性能与玻璃纤维的含量、长度和直径具有密切的关系。

试验表明，基体中短玻纤的含量越高，其增强效果越明显。

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从表3-3中可以看出，随着玻璃纤维质量份数的增加，PA66复合材料的拉伸强度、弯曲强度都有大幅度的提高。当玻纤质量份数达到60%时，拉伸强度和弯曲强度是纯PA66的2倍多。

短玻纤含量对复合材料的冲击性能的影响则较复杂，由图3-5可知，短玻纤增强PA66复合材料的简支梁缺口冲击强度随玻纤含量的增加先增加后降低，且增加比较缓慢。且当短玻纤含量达到一定值时，复合材料的缺口冲击强度出现一最大值，用玻纤在树脂中分散性对强度的影响理论解释为：玻纤含量较低时，玻纤能完全均匀分散，以随机取向的单丝存在，致使每根玻纤都能发挥其增强作用，且复合材料性能是各向同性，低玻纤含量时强度增加明显与此理论相符；但当玻纤含量超过其饱和分散量时，就有一部分玻纤不能均匀分散，而使成束存在，成束的纤维好比是一根粗纤维，其强度远低于单根细纤维，这样，纤维的强度不但不能全部发挥，粗纤维还会作为杂质，进一步影响强度，这样复合材料的强度提高就受到限制。

由此可见，玻纤增强PA66复合材料要获得良好的耐冲击性能，必须控制玻纤含量在一个合适的水平，使复合材料即获得较高的缺口冲击强度，同时又具有较高的拉伸强度、弯曲强度。

用复合材料的短纤维增强理论解释为：树脂、玻纤及玻纤和树脂的两相界面是复合材料的主要组成部分，其中树脂漆桥梁作用，把零散的玻纤连接起来，玻纤是主要的承载者，界面起传递应力作用，而这种传递作用的强弱是由界面的粘结强度决定的。如果，界面强度足够大，应力的传递效率很高，那么，复合材料的强度提高很大，但如果界面强度很弱，甚至低于树脂的强度，那么，复合材料的强度还不如纯树脂的强度。

纤维的增强机理如图3-5所示，这里主要讨论短纤维单向增强塑料轴向拉伸的情况。增强塑料在受力前，纤维和基体中没有应变。如图3-5（1）显示当对基体外加拉伸载荷时，在丝的两端有高的应力集中，并且在丝主要长度范围内的椭圆形区域有比平均应力小的现象，使通过减小基体中的平均应力而增强了基体。如图3-5（2）当基体受纵向拉伸时，基体表面受到外载荷的作用使基体变形。由于基体和纤维弹性模量不同，一般纤维＞基体，且纤维与基体又是牢固的粘合在一起，所以基体的变形受到纤维的约束（纤维就是通过抑制它所影响的区域内的变形从而增大刚度），并且在界面处产生沿纤维轴向的剪切力。基体施加到纤维上的界面剪切力使纤维产生纵向拉伸变形，从而使纤维产生拉伸应力。外载荷就是这样从基体传到纤维上来，并由纤维和基体共同承担。

因为纤维的强度和模量都比基体大的多，所以纤维的引入既是提高了材料的弹性模量，又增加了材料的强度。也就是说短玻纤在塑料中起到了增强作用。图3-5（3）显示使用很多纤维丝时，影响区域的搭接效应使负荷和应力均匀分布在短纤维之间，实际上，由于多数纤维丝的搭接效应，消除了基体中纤维端部的应力集中。

用偶联剂的作用机理解释为：偶联剂的两个官能团与尼龙66和玻纤表面的作用力的强弱，直接决定着界面强度，进而决定着复合材料的性能。本实验复合材料强度比纯树脂有明显提高，说明已有一定的界面强度，进而也说明玻纤表面所用偶联剂效果不错，但要使强度继续增加，就必须进一步提高界面强度，选用更合适的偶联剂。

界面的完整性理论认为：一般情况下，复合材料受到外加载荷时，产生的应力在复合材料中的分布是不均匀的，在界面的某些结合较强的部位，常会集中比平均应力高许多的应力。界面的不完整性和缺陷也会引起界面的应力集中，界面的应力集中首先会引起应力集中点的破坏，形成新裂纹，并引起新的应力集中，从而使界面传递应力的能力下降。因此，在复合材料成型过程中，应尽量在增强材料与基体之间形成均匀、完整的界面。有人基于此理论通过加入成膜剂很好的改善了界面完整性，提高了界面强度，收到很好的效果。本实验中，随玻纤含量的增加，界面的完整性受到一定的影响，进而影响到复合材料的强度，与理论相符。

表3-4表明随着玻璃纤维含量的增加，复合材料的热变形温度明显的增加。表征集集合物基体耐热性的物理量时玻璃化温度，玻璃纤维的加入改变了尼龙66树脂中的分子间的作用力，在界面层由于玻璃纤维和尼龙66树脂中的分子间作用力的存在，使聚合物大分子链段运动受到阻碍，因而材料的玻璃化温度提高，从而宏观上表现为热变形温度提高。

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