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连续碳纤维增强PEEK复合材料的性能影响有哪些?

发表时间:2020-09-17 08:38:43  作者:admin 阅读数:808

  PEEK学术名称聚醚醚酮,是一个有着非常高性能的特种高分子材料,具备非常好的自润滑、耐摩擦、抗疲劳以及良好的生物相容性等特点,确定就在于抗拉伸轻度不够,那热固性碳纤维恰恰是没有自润滑、耐摩擦等性能,因此也就有了这两种材料的融合的复合材料,作为国内成功研制出联系碳纤维增强peek复合材料的智上新材也对CF-PEEK单向带进行了制品生产,主要是测试其性能,针对它的性能影响就本文来给大家分享一下。

  现阶段,国内的碳纤维还是停留在短切和粉末的状态,国外技术不分享,只能自己研发,智上新材成功研制,也代表了碳纤维复合材料的性能将更上一层,那在成功研制的CF-PEEK复合材料的性能却有不同,主要是下面的这几个原因。

CF-PEEK单向带

  纤维含量

  长纤碳纤维需要和PEEK树脂进行熔融,那智上新材采用的预浸带宽幅在300-500mm纤维含量控制在40-60%,做出来的预浸带性能进行比较,随着基体碳纤维的含量不同连续碳纤维增强PEEK复合材料的性能也不同,伴随着含量越高,CF-PEEK复合材料的弯曲性能和剪切强度在逐渐变大。那说明碳纤维在复合材料中的性能影响很大。

  但也不能使得纤维含量过高,如果纤维含量过高,会导致树脂变低,没办法很好的浸润碳纤维丝束,粘接效果不好,反而导致复合材料脆性变大,树脂过少,还会导致碳纤维裸露处理,在后期产品制作的时候出现分层现象。

  成型温度

  采用连续碳纤维增强的PEEK复合材料的力学性能在温度升高以后,会有一个曲线变化,先性能变高,然后下落,实验数据现在当成型温度达到370摄氏度的时候,力学性能达到顶,这其实是和PEKK增强树脂有关心,在碳纤维和PEEK浸润的过程中,需要使得PEEK树脂能够具备非常好的流动性,那这个温度就是流动性非常好的数值。

  如果温度高于370摄氏度,那PEEK树脂流动性变快,会导致成型后的CF-PEEK中,碳纤维浸润效果不好,没办法浸润彻底,使得树脂含量变低,这也是上面说到的如果树脂含量过低后,会导致碳纤维裸露在外面,在做制品的时候出现分层的现象。

  那如果温度过低,会导致树脂流动性不好,容易出现预浸不彻底的情况,出现纤维密集和树脂密集的区域,造成分神不均匀,导致在受力的时候整个板材性能下降。所以成型的稳定是我们生产CF-PEEK复合材料的重点。

  冷却速度

  在上面说到树脂加热的温度影响到后期成型的性能,那在已经浸润完成的CF-PEEK复合材料,还需要进行冷却,成为碳纤维单向带,那冷却时间也会对后期CF-PEEK的性能有影响,自然冷却会导致PEEK成为结晶,还是造成分布不均匀的情况,会导致复合材料脆性变大,韧性有也不足。那快速冷却又会导致在成为成品的时候,产生内部应力,影响产品性能,那冷却速度的度也要把握好。这个温度智上新材属于研发成果,就不给大家进行阐述。

  针对这三点内容,也是我们CF-PEEK复合材料成型影响到产品性能的要点,智上新材已经成功研发连续碳纤维增强PEEK复合材料,也在这三个方面有深刻的理解,生产的热塑性碳纤维单向带具备更好的自润滑、抗疲劳、耐摩擦等性能,能够更好的作用于高性能产品上面。

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