聚酰胺（PA、俗稱尼龍）具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或環(huán)內(nèi)酰胺來合成。

根據(jù)二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同，可制得多種不同的聚酰胺，目前聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應(yīng)用最廣泛。

通常，通過纖維增強(qiáng)，可提高尼龍的機(jī)械強(qiáng)度，達(dá)到金屬材料的強(qiáng)度，并取代金屬。譬如，相比于尼龍66 材料，玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料具有更高的剛性和模量、尺寸穩(wěn)定性好、沖擊強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)，且成本較低，可廣泛用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、中冷管、罩蓋以及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器罩蓋、底盤系統(tǒng)用殼體等相關(guān)零部件中。

一、 高性能纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料已在某些領(lǐng)域逐漸取代玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、鋁合金和鋼材的趨勢(shì)。隨著技術(shù)、工藝的進(jìn)步，將在新能源（風(fēng)能發(fā)電大型輕量化葉片）、汽車（保險(xiǎn)杠、剎車片、葉輪等）和航空航天（飛機(jī)結(jié)構(gòu)件及零部件等）、機(jī)械、電子、體育運(yùn)動(dòng)器材和醫(yī)療器材等領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景。

研究人員對(duì)比了纖維含量約為30%時(shí)，碳纖和玻纖增強(qiáng)PA66材料的機(jī)械性能。對(duì)比發(fā)現(xiàn)碳纖增強(qiáng)PA66 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量均有大幅度提高。同時(shí)，碳纖維的加入極大降低了尼龍材料的熔融指數(shù)，這是因?yàn)樵趶?fù)合材料中，碳纖維在尼龍66基體間穿插，使復(fù)合材料的熔融狀態(tài)流動(dòng)速率變差，及內(nèi)摩擦力加大。

圖 碳纖維尼龍66杯架

玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料由于其綜合了無機(jī)玻璃纖維優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能和尼龍66的韌性和容易加工的性能，該復(fù)合材料具有更為優(yōu)異的綜合性能，而且該材料密度小、質(zhì)量輕，所以廣泛應(yīng)用于汽車的進(jìn)氣歧管、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、側(cè)門尾門、后視鏡連接件、風(fēng)扇葉片等零部件。

安徽中翰高分子科技有限公司龔夢(mèng)晴等人[1]，研究了玻纖含量對(duì)汽車用玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料性能的影響，研究結(jié)果表明：在試驗(yàn)范圍內(nèi)，玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的物理機(jī)械性能隨著玻纖含量的增加改善明顯，當(dāng)玻纖在復(fù)合材料中添加的比例為50%時(shí)，相比于純尼龍66樹脂材料，玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度性能都提高顯著，分別提高了229%，445%，227%和338%；當(dāng)玻纖質(zhì)量含量達(dá)到25%時(shí)，玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的熱變形溫度高達(dá)240℃，相比于純尼龍66樹脂材料，熱變形溫度提高了269%。

連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、剛性、耐磨、耐高溫和輕量化等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要高性能且輕量化的領(lǐng)域。將3D打印技術(shù)用于制備連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料則具有更高效、低成本、高材料利用率和靈活生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。

馮嘉偉等人[2]研究了擠出寬度、層厚、打印溫度對(duì)打印材料拉伸性能以及彎曲性能的影響，并探究了退火后處理對(duì)材料力學(xué)性能的影響。研究表明，當(dāng)擠出寬度為0.65 mm、層厚為0.1 mm且退火后處理時(shí)，復(fù)材的拉伸性能最優(yōu)，打印溫度的影響較小。