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曲強(qiáng)度達(dá)24MPa左右,在250℃下彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度仍有12~13MPa;PEEK樹脂的剛性較大,尺寸穩(wěn)定性較好,線脹系數(shù)較小,非常接近于金屬鋁材料;具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性,在通常的化學(xué)藥品中,只有能溶解或者破壞它,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近,同時(shí)其自身具有阻燃性,在火焰條件下釋放煙和有毒氣體少,抗輻射能力強(qiáng);PEEK樹脂的韌性好,對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中出眾的,可與合金材料媲美;PEEK樹脂具有突出的摩擦學(xué)特性,耐滑動(dòng)磨損和微動(dòng)磨損性能優(yōu)異,尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系數(shù);PEEK樹脂易于擠出和注射成型,加工性能優(yōu)異,成型效率較高。
近半個(gè)多世紀(jì)來,碳纖維的應(yīng)用隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展非常迅速。熱固性碳纖維復(fù)合材料無論是在性能和成本方面還是生產(chǎn)效率方面都已不能完全滿足社會(huì)需求,隨之熱塑性碳纖維順應(yīng)發(fā)展起來。簡單理解,熱塑性碳纖維和熱固性碳纖維只是樹脂基的區(qū)別,下面給大家介紹熱塑性碳纖維其中的一種——碳纖維增強(qiáng)PEEK。
PEEK是聚醚醚酮的簡稱,它本身就具有優(yōu)異的機(jī)械、耐熱和耐化學(xué)品性能,且承載嚙合性好,摩擦系數(shù)低,是一種良好的自潤滑材料。在此基礎(chǔ)上,碳纖維的加入不僅增加了它的力學(xué)性能,對它的摩擦性能也有重要的影響。
純PEEK的摩擦系數(shù)隨載荷變化的幅度較大,而且載荷越大,其摩擦系數(shù)的變化就越明顯;經(jīng)加入碳纖維增強(qiáng)后,材料的摩擦系數(shù)明顯減小,且隨載荷增大的變化幅度變小。其根本原因,主要與用碳纖維增強(qiáng)后材料的綜合力學(xué)性能顯著提高有關(guān),因此載荷對材料的影響不如其基體那么明顯。磨損量隨載荷的變化趨勢不同于摩擦系數(shù),純PEEK的磨損量隨載荷的增大而升高,其變化幅度隨載荷的增大而相對降低;而其他兩種增強(qiáng)PEEK的磨損量先升后降,但變化的幅度不大。
初始時(shí)材料的摩擦系數(shù)都相對較大,隨著對磨時(shí)間的延長,無論是純PEEK還是5%碳纖維增強(qiáng)PEEK,它的摩擦系數(shù)都逐漸降低并趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)閷δコ跗诘呐芎掀谥饾u過渡到穩(wěn)定磨損階段,摩擦系數(shù)逐漸穩(wěn)定。對碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料來說,碳纖維的加入不僅提高了材料的綜合力學(xué)性能,而且還減少了其實(shí)際接觸面積和粘結(jié)點(diǎn)的剪切撕裂;碳纖維本身也能阻礙摩擦副鋼環(huán)的犁削作用。