長纖連續(xù)碳纖維+PEEK復合材料的性能優(yōu)勢

聚醚醚酮(PEEK)具有高熱穩(wěn)定性、低密度、耐化學腐蝕、優(yōu)異的摩擦性能、高耐磨和耐疲勞等特性。近年來，隨著高性能聚合物材料的研發(fā)進展，PEEK復合材料的應用也越來越廣泛。

　　PEEK是一種具有特殊化學結構的高分子材料，具有高模量、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕等特性，且具有優(yōu)異的機械性能和絕緣性能。但由于 PEEK材料剛性較差，因此，其復合材料通常具有較高的層間剪切強度(ILSS)和低模量(LMW)。這限制了PEEK復合材料在工業(yè)領域中的應用。近年來，隨著對PEEK復合材料性能要求的提高，研究人員開始探索用碳纖維增強PEEK復合材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PEEK復合材料。

　　碳纖維增強 PEEK復合材料具有如下優(yōu)點：

　　碳纖維增強PEEK復合材料比強度、比模量更高，是一種極具潛力的高性能復合材料;

　　碳纖維增強PEEK復合材料可以滿足更多的應用要求，如抗沖擊、耐高溫、耐疲勞等。

　　碳纖維增強PEEK復合材料在汽車和航空航天領域也得到了越來越廣泛的應用。據報道，碳纖維增強 PEEK復合材料在航空發(fā)動機和燃氣輪機領域，主要應用于航空發(fā)動機葉片的制造以及燃氣輪機葉片的制造。在汽車領域，主要應用于汽車零部件的制造，如車身結構件、底盤、發(fā)動機部件等。碳纖維增強 PEEK復合材料在航天領域主要應用于航天器的結構件制造。航空發(fā)動機葉片、火箭發(fā)動機燃燒室等。汽車零部件的制造，如車身結構件、底盤、發(fā)動機部件等。航天領域的應用主要有航天飛行器殼體、火箭發(fā)動機殼體等。

目前，國內的碳纖維增強PEEK復合材料主要采用長纖連續(xù)碳纖維(LCF)與短切碳纖維+PEEK進行復合，并在此基礎上制備復合材料。你像東臺智上在研究長纖連續(xù)碳纖維的不斷發(fā)展下，生產的國產長纖連續(xù)碳纖維增強PEEK復合材料在性能上已經能夠與進口產品相媲美，甚至部分性能已經超過進口產品。而且，國產長纖連續(xù)碳纖維增強PEEK復合材料具有較低的成本和較高的性價比。

　　我們這里就針對東臺智上量產成型的長纖連續(xù)碳纖維+PEEK復合材料的性能解析

　　拉伸強度

　　拉伸強度是衡量碳纖維增強復合材料性能的一個重要指標，通常用拉伸強度與試件厚度的比值表示。拉伸強度越大，材料越容易達到目標強度，而試樣越薄，則材料的塑性越大，塑性變形也越大。碳纖維增強PEEK復合材料的拉伸強度可達500 MPa以上，可以滿足醫(yī)療器械、航空航天領域的使用要求。

　　模量

　　模量是衡量材料力學性能的重要指標之一，是指在力作用下材料所產生的形變。通常用拉伸強度與試件厚度的比值來表示。對于復合材料，模量一般采用復數模量表示，彈性模量是衡量復合材料抗拉強度和剛度的重要參數，在材料設計中通常以材料的彈性模量來表征，材料的彈性模量越高，表明材料的抗拉強度越低，即材料越不容易達到目標強度。

　　東臺智上長纖連續(xù)碳纖維增強PEEK復合材料的彈性模量可達180 GPa，比進口碳纖維增強PEEK復合材料的彈性模量高出近30%。

　　耐熱性

　　耐熱性是指在一定溫度下，材料保持其性能不變所需要的溫度。耐熱性是衡量材料使用性能和工藝性能的重要指標之一。一般來說，耐熱性好的材料可以承受高溫作用而不會發(fā)生性能退化，長纖連續(xù)碳纖維增強PEEK復合材料的耐熱性比傳統(tǒng)熱固性碳纖維復合材料以及其他纖維增強PEEK復合材料高。

　　親膚性

　　PEEK除了具有優(yōu)異的機械性能之外，還具有非常好的生物相容性也就是我們說的親膚性。那PEEK具有親膚性的原因是因為其整個材料組成有關，PEEK的是由碳、氧、氮組成，那這些元素在人體內是比較常見的元素，就能夠跟人體的皮膚相容，不會產生過敏以及刺激。另外PEEK材料的表面光滑，不易吸附細菌和其他微生物，從而減少了感染的風險。

　　長纖連續(xù)碳纖維+PEEK材料也就具備了非常好的生物相容性，這就能夠在醫(yī)療植入上面不會引起不良反應，你比如骨科和牙科手術的植入物包括人工關節(jié)植入物。

　　總的來說，PEEK之所以具有親膚性，是因為它的化學成分與人體相似，并且能夠與皮膚和組織相容。此外，PEEK還具有出色的機械性能和舒適的觸感，使其成為一種理想的材料用于各種應用，尤其是醫(yī)療領域。

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