制造具有优秀机械性能的高填充纤维-网增强的陶瓷-热塑性聚合物复合材料的方法

750 编辑：管理员来源：中冶有色技术网

2023-03-18 15:17:02

纤维增强的复合材料(例如，用于便携式电子装置)，和用于模塑所述纤维增强的复合材料部件的方法。所述纤维增强的复合材料部件包含一个或多于一个纤维层和聚合物基质中的多个陶瓷颗粒，使得陶瓷颗粒和聚合物设置在每个纤维层的上面和下面，陶瓷颗粒占复合材料部件的30体积％至90体积％，聚合物基质占复合材料部件的6体积％至50体积％，纤维层占复合材料部件的包含1体积％至40体积％；陶瓷颗粒的Dv50为50nm至100μm；陶瓷颗粒是基本无团聚的；并且复合材料部件具有大于90％的相对密度。本公开的模塑所述纤维增强的复合材料部件的方法包括：将一个或多于一个纤维层设置在模具的型腔的工作部分，使得纤维层横向延伸穿过复合材料部件；将陶瓷颗粒和聚合物放置在工作部分中的每个纤维层的上面和下面；将模具加热至超过第一聚合物的熔化温度(Tm)的第一温度；使模具中的聚合物、陶瓷颗粒和纤维层承受第一压力，同时将模具的温度保持为第一温度或高于第一温度，以限定其中陶瓷颗粒基本无团聚的复合材料部件；将外壳组件的温度冷却至低于第一聚合物的Tg或Tm；并且从模具中去除外壳组件。在一些此类方法中，核‑壳颗粒包含含有陶瓷颗粒的陶瓷核心和围绕核心的聚合物外壳，所述外壳包含聚合物，其中陶瓷核心占粉末的50体积％至90体积％，聚合物外壳占粉末的10体积％至50体积％。在这种复合材料部件和方法中，陶瓷颗粒包括Al2O3、Fe3O4、Fe2O3、ZnO、ZrO2、SiO2和/或这些陶瓷中的任何两种或多于两种的组合；聚合物包含PPE、PPS、PC共聚物、PEI、PEI共聚物、PPSU、PAES、PES、PAEK、PBT、PP、PE、半结晶PI或半结晶聚酰胺。

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