PEEK碳纤维复合材料的性能优势分析

  PEEK的热塑性复合材料一般碳纤维占比50~ 60%之间。密度一般为1.56g/cm3左右。PEEK本身作为特种高性能工程塑料,具有很多普通材料不具备的性能优点,如高强度,耐高温,自润滑,耐水解,耐腐蚀等等。所以PEEK型的碳纤维复合材料相较于普通环氧型的碳纤维复合材料,性能更加优越,解决了环氧型复合材料存在的很多问题。因PEEK本身价格比较昂贵,工艺成型难度大,所以目前PEEK热塑性复合材料的价格也比较昂贵。目前主要广泛应用于医疗和军工行业,本文博实来为大家讲解一下PEEK碳纤维复合材料的性能优势有哪些?

  1.强度高,PEEK本身就是一种高强度的工程塑料,所以在PEEK和碳纤维复合之后,复合材料的部分力学性能已经超过普通金属的力学性能,如铝合金。

  2.质量轻,相对于铝合金只有其重量的1/2,相对于不锈钢只有其重量的1/5。

  3.透X光,PEEK和碳纤维本身都具有良好的透X光性能,在加工成复合材料之后依旧可以保持良好的透光性。

  4.加工尺寸稳定,因为材料采用的是编织的碳纤维布来加工的,所以材料的稳定性较好,加工后不会出现变形。

  5.耐高温,PEEK的耐温性远远超过环氧树脂,可以在260℃长时间使用。复合之后可以耐受反复消毒不变形。

  6.耐腐蚀,碳纤维和PEEK两种材料本身都耐一般的化学腐蚀,尤其是PEEK材料,复合过程中一般不产生化学反应,复合后,PEEK对碳纤维又形成了一层包覆,使复合之后材料的耐腐性能更加出众。

  7.层间结合强度好,江苏君华生产的PEEK碳纤维复合材料不易分层。热塑性在模压成型时,熔融后结合到一体的结合强度高。所以不易分层。从PEEK与碳纤维结合角度说一些,PEEK和碳纤维之间的结合强度很高,因此纤维释放现象大大减少或没有。另外,由于PEEK具有抗蠕变力,PEEK聚合物能够长时间承受相对大的压力,不会随时间扩展,并且具有良好的纤维-母体界面结合强度。

  8.抗冲击,热塑性树脂通常为线性分子链,因为韧性较好,抗冲击能量高。

  9.可回收,热塑性碳纤维复合材料具备可直接回收利用的特性优点。

  10.国外科学实验证明,可植入碳纤维增强聚醚醚酮复合材料不仅无细胞毒性,还能促进骨细胞的蛋白合成和成骨,用作人工关节假体时呈现出良好的促成骨细胞增生及粘附能力,碳纤维增强聚醚醚酮复合材料与骨的界面结合强度优于其它人工关节材料,临床应用疗效明显优于金属材料产品,能从根本上缓解目前关节假体金属材料由于力学和生物学不相容所导致的假体松动并发症等问题。

  目前市面上常见的还是热固性碳纤维复合材料,究其原因是由于其价格和生产工艺上的优势,而只有在高端领域上才会采用PEEK碳纤维复合材料。随着对碳纤维复合材料研究的不断深入,PEEK碳纤维复合材料可拥有更广地应用领域。