碳纤维(Carbon Fiber,CF)增强热塑性树脂基复合材料因具有快速成型、易回收、力学性能优异以及对环境危害小等特点逐渐成为研究热点从而受到更多的重视。硅酸盐无机颗粒(Inorganic Particle,IP)具有良好的力学性能、耐磨性以及良好的热稳定性等特点,通过添加无机颗粒可以改善树脂基体的多种性能,可以使复合材料的综合性能得到进一步提高。为了研究无机颗粒对碳纤维增强尼龙6(Polyamide6,PA6)复合材料力学性能的影响,本文选用云母(MICA)、滑石粉(TALC)、玻璃微珠(GB)与PA6制备了 IP/PA6复合材料,研究了混合方式、偶联剂用量、颗粒大小、颗粒添含量以及颗粒形貌对IP/PA6复合材料力学性能和显微结构的影响。选用滑石粉、玻璃微珠与PA6、CF布制备了 CF/IP/PA6复合材料,研究了颗粒添加量以及颗粒形貌对CF/IP/PA6复合材料力学性能和显微结构的影响。结果如下:(1)硅烷偶联剂可以提高无机颗粒在基体中的分散性及相容性,且用量存在最佳范围:当云母颗粒的粒径在7.5 μm左右并且硅烷偶联剂的添加量为1.5wt.%时,颗粒和基体的界面结合最好,复合材料的各项力学性能达到最大值。(2)无机颗粒与尼龙6经过熔融挤出后的效果优于机械搅拌混合,经过熔融挤出后颗粒分散的效果更佳,改善了无机颗粒与树脂基体的界面结合,提高了复合材料的综合性能。(3)采用熔融挤出法制备出无机颗粒和尼龙6的混合颗粒,然后利用热压机叠层模压制备出CF/IP/PA6复合材料。研究了无机颗粒形貌和添加量对该复合材料性能的影响。结果表明:当云母的添加量达到30wt.%时,MICA/PA6复合材料弯曲强度为104.3 MPa;剪切强度为19.4 MPa;冲击强度为11.0 KJ/m2。当滑石粉的添加量达到10wt.%、玻璃微珠的添加量达到15wt.%时,CF/IP/PA6复合材料力学性能最佳:弯曲强度达到374.6 MPa、404.4 MPa,相比CF/PA6复合材料提高了23.3%、33.1%;剪切强度达到58.7 MPa、66.7 MPa,相比CF/PA6复合材料提高了34.3%、52.6%;冲击强度达到76.9 KJ/m2、86.5 KJ/m2。相比CF/PA6复合材料提高了 86.7%、110%。(4)硅酸盐无机颗粒会使复合材料在受力发生形变时产生应力集中从而吸收大量的能量,也可以阻碍裂纹的扩展,达到颗粒增强的作用,从而使复合材料的综合性能得到进一步提高。滑石粉比云母颗粒对IP/PA6复合材料的增强效果好是由于偶联剂对滑石粉的改性效果比云母更好。球状玻璃微珠颗粒相比片层状滑石颗粒对复合材料增强的效果更好是因为玻璃微珠颗粒使应力更为均匀地分布,更容易形成银纹、空穴以及裂纹偏转、钉扎等增强机制。