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碳纤维增强peek复合材料的耐热性能如何

来源:peek板供应商  作者:煌业塑胶
对高功能复合材料来说,不只材料本身要具备很高的力学功能,还应该具有能耐受高温、湿度、腐蚀等良好的环境适应能力。碳纤维增强peek复合材料被广泛运用于航空、高端机械、医疗器械等领域,是碳纤维高功能复合材料的典型运用办法之一,除了高强度、高模量等特色外,耐湿热性也是碳纤维增强peek复合材料受到业界重视的主要原因。

湿热的环境对一般的复合材料来说影响比较显着。本来在高温条件下,纤维与基体在热膨胀系数方面的差异就简单导致基体与纤维的界面处发作内应力。湿润的环境下,空气及运用环境中较大的水分会使树脂基体发作溶胀,纤维与树脂界面生成溶胀应力,水分子和其它介质材料在界面处的不断扩散和浸透引发界面脱粘,从而引起复合材料功能方面的改变。
  
果在温度又高、湿度又大的湿热情况下,水分子在高温条件下运动就会加速,同时复合材料中树脂基体的链段松弛运动也会加速,水分子浸透进入复合材料内部的速度也相应加速,那么这对于复合材料功能方面的影响也会更大。可是,碳纤维增强peek复合材料却具有良好的耐湿热功能,在水、高温文其它具有腐蚀性介质介入的情况下,纤维与基体界面粘结较好,力学功能根本没有改变。

在此进程中,用作增强体的碳纤维发挥了巨大的作用。不过,运用碳纤维增强peek,一般有三种办法,最为常见的是粉末碳纤维增强,其次是短切碳纤维增强,再者就是接连碳纤维增强的办法。现在,国内以前两者产品居多,可是和接连性碳纤维增强peek比较,这两种办法在功能方面仍是有必定距离的。无锡智上新材选用接连性碳纤维增强peek的办法,为骨外科制造了固定器、瞄准器和支架等医疗器械零部件,这种接连性碳纤维增强peek复合材料不只在强度、耐磨性等方面表现出比粉末、短切碳纤维增强peek复合材料更强的功能优势,在耐湿热方面优势也同样显着。

由于增强体碳纤维很大程度上约束了聚醚醚酮树脂基体的链段运动,而接连性碳纤维增强的peek复合材料使之具有愈加优异的耐高温功能。经过动态机械功能剖析的办法可知,接连性碳纤维增强peek复合材料的玻璃化转变温度比聚醚醚酮树脂本身的玻璃化转变温度要高许多,而且接连性碳纤维增强peek复合材料的储能模量在到达玻璃化转变温度后仍然能坚持很高的水平,直至到达343℃熔点温度之后才会下降。

压力蒸汽灭菌由于灭菌迅速、牢靠、经济、便利等优点成为医院消毒首选办法,可是要求被消毒物有必要能耐高温、耐高湿。无锡智上新材选用接连性碳纤维增强peek复合材料制造而成的骨科医疗器械,在经过121℃20分钟或者134℃4分钟等不同的高温灭菌进程后,经过检测发现复合材料中的peek树脂对碳纤维还能坚持良好的浸润性,碳纤维表面不只附着了很多的peek树脂,而且其与树脂的结合还很牢固,碳纤维与peek树脂之间的界面并没有受到显着损坏。由此可见,接连性碳纤维增强的peek复合材料在高温高湿的情况下仍然能坚持优异的力学功能。
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