2. PEEK的基本特性
PEEK是一種半結(jié)晶性聚合物,具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐化學(xué)性、耐熱性(連續(xù)使用溫度可達(dá)260°C)和自潤滑性。它的這些特性使其成為高性能工程塑料的佼佼者。然而,PEEK的韌性仍有提升空間,特別是在低溫環(huán)境下。
3. 增強(qiáng)韌性的方法
為了提高PEEK的韌性,研究者們采取了多種策略:
3.1 物理共混
通過將PEEK與其它彈性體或熱塑性塑料共混,可以顯著提高其韌性。例如,與聚醚醚酮醇(PEEK-WA)共混可以提高PEEK的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率。
3.2 纖維增強(qiáng)
碳纖維(CF)和玻璃纖維(GF)是常用的增強(qiáng)材料。東華大學(xué)朱姝副教授團(tuán)隊通過壓力誘導(dǎo)流動成型法(PIF)實現(xiàn)了短碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的強(qiáng)韌化,這種方法可以在不犧牲韌性的情況下提高復(fù)合材料的強(qiáng)度。
3.3 納米填充物
納米尺度的填充物,如碳納米管(CNTs)和納米粘土,可以顯著提高PEEK的韌性。這些納米材料的加入可以促進(jìn)PEEK基體的塑性變形,從而提高材料的韌性。
4. 表面改性
除了直接增強(qiáng)韌性外,PEEK的表面改性也是提高其生物相容性和機(jī)械性能的重要手段。例如,通過等離子體處理或激光表面改性,可以提高PEEK的表面能,從而改善其與生物組織的結(jié)合能力。
5. 應(yīng)用前景
增強(qiáng)韌性的PEEK在骨科植入物、航空航天部件和高性能電子設(shè)備中具有廣闊的應(yīng)用前景。特別是在骨科植入領(lǐng)域,PEEK的生物相容性和增強(qiáng)后的機(jī)械性能使其成為理想的植入材料。
6. 結(jié)論
PEEK作為一種高性能工程塑料,通過物理共混、纖維增強(qiáng)和表面改性等方法可以有效提高其韌性。這些改性方法不僅拓寬了PEEK的應(yīng)用領(lǐng)域,也為高端制造業(yè)提供了更多的材料選擇。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步,未來PEEK的改性研究將更加深入,其應(yīng)用領(lǐng)域也將更加廣泛。
聚醚醚酮的增強(qiáng)韌性研究是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域,隨著新材料和新技術(shù)的出現(xiàn),PEEK的性能將得到進(jìn)一步的提升,以滿足不斷增長的工業(yè)需求。
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