T800CF增强PEEK复合材料制备与性能分析

通过粉末悬浮法制备了T800碳纤维增强聚醚醚酮（T800/PEEK）预浸胶带,并采用激光原位成型工艺制备了CF/PEEK复合材料。选用差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）和流变法对基体热行为进行分析,采用扫描电子显微镜（SEM）表征CF/PEEK微观形貌,分析了预浸胶带与复合材料NOL环力学性能,并利用动态热机械分析（DMA）与复合材料高温拉伸试验表征材料体系热稳定性。结果表明,研制的T800/PEEK预浸带浸润均匀,胶带断裂强力达到1210N;制备的复合材料拉伸强度为2360MPa,200℃/15min强度保留度达到90.7%,具有优异的热稳定性。     

连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺

采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料预浸带,并层压成型制备复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间、纤维含量等因素对复合材料层压板力学性能的影响。结果表明,在成型温度为370℃、成型压力为12 MPa、成型时间为70 min、纤维含量为61%的工艺条件下,连续CF增强PEEK复合材料层压板的力学性能达到最优值,弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到(1 750.76±49.13)MPa和(107.54±6.35)GPa,层间剪切强度达到(100.04±6.88)MPa,缺口冲击强度为(84.44±1.54)k J/m2。随着冷却速率的增大,复合材料层压板的弯曲性能和层间剪切强度下降,而缺口冲击强度提高。SEM分析表明,复合材料层压板的界面粘结良好。     

PEEK/Cu/SCF导热复合材料的制备与性能研究

以微米级Cu粉和短碳纤维(SCF)作为复配导热填料,利用模压成型方法制备了聚醚醚酮(PEEK)/Cu/SCF二元导热复合材料,采用扫描电镜分析了复合材料的表面形貌,考察了导热填料用量对复合材料导热性能、表面电阻率、热性能的影响。结果表明:微米级Cu粉和SCF作为导热填料可以起到协同作用,显著改善了PEEK的导热性能;当Cu粉用量为10%时,随着SCF用量的增加,复合材料的导热系数明显提高,熔融温度降低,结晶度减小;SCF用量为20%时,复合材料的导热系数为0.832 W/(m·K),提高了162%;表面电阻率为108Ω,复合材料具有一定的抗静电性。     

SPEEK改性CF/PEEK复合材料界面性能研究

本文采用磺化聚醚醚酮(SPEEK)通过溶液上浆法对碳纤维(CF)进行上浆,并对不同浓度上浆剂改性脱浆T300单丝表面形貌,SPEEK上浆后CF的热稳定性及上浆前后CF/PEEK复合材料的界面性能进行了表征。通过扫描电镜(SEM)观察不同浓度上浆剂改性脱浆T300单丝的SEM表面形貌,得到最佳上浆剂浓度;采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析确定SPEEK上浆剂成功附着在CF表面;采用热失重分析(TGA)研究了SPEEK上浆后CF的热稳定性,确定其在CF/PEEK复合材料的成型温度下稳定不分解;采用微脱粘试验研究上浆前后CF/PEEK复合材料的界面剪切强度。结果表明,制得的磺化PEEK上浆剂的最佳浓度为0.07g/L;同时,SPEEK上浆后CF具有良好的热稳定性并且SPEEK上浆可以有效提高CF/PEEK的界面性能。     

PEEK/CF复合材料中PEEK结晶行为研究进展

对聚醚醚酮（PEEK）/碳纤维（CF）复合材料界面结晶研究现状进行综述,分析PEEK在复合过程中的结晶形态演变,总结影响PEEK在CF表面形成横晶结构的关键因素。PEEK横晶结构的生成与CF和PEEK的微观结构匹配性、导热性能匹配性,以及复合材料的热处理条件密切相关。诱导PEEK在CF表面形成横晶结构有助于提高二者的界面结合强度,进而提升复合材料的拉伸强度和杨氏模量。     

PEEK/SiC-BN导热复合材料的制备与性能

采用双螺杆挤出、模压成型的方法以聚醚醚酮(PEEK)为基体,零维粒状碳化硅(SiC)和二维片状氮化硼(BN)为导热填料制备了导热PEEK/SiC-BN复合材料,研究了SiC粒径对PEEK/SiC-BN复合材料的导热性能、结晶性能以及热稳定性的影响。结果表明,SiC和BN的加入使复合材料的导热性能和热稳定性得到显著的提高,且当SiC的粒径为5μm时,复合材料的导热系数达到最大为0.63 W/(m·K)。同时,复合材料的熔融温度、结晶温度以及结晶度随SiC和BN的加入有不同程度的降低。     

低温环境下PEEK/CF复合材料结构和性能研究进展

分析了碳纤维(CF)增强聚合物(CFRP)复合材料特别是CF增强聚醚醚酮(PEEK/CF)复合材料在新一代可重复使用航天运载器(RSLVs)低温燃料贮箱上应用的优势,并根据RSLVs低温燃料贮箱对材料的要求,介绍了低温环境及低温-室温热循环处理对PEEK/CF复合材料内部结构、气体渗透性能和力学性能影响的研究进展.在此...     

Cu粉粒径对PEEK/Cu导热复合材料性能的影响

以铜(Cu)粉为导热填料,采用模压法制备了聚醚醚酮(PEEK)/Cu导热复合材料,并研究了铜粉粒径对PEEK/Cu导热复合材料导热性能、力学性能及结晶性能的影响。结果表明:随着Cu粉粒径的增大,PEEK/Cu导热复合材料的力学性能逐渐下降;当Cu粉粒用量为30%、粒径为10μm时导热复合材料的导热系数达到最佳值0.396 W/(m·K),相比于纯PEEK提高了67.80%;熔融焓与结晶度随着Cu粉粒径的增大而逐渐减小,因而PEEK/Cu导热复合材料的结晶性能降低。     

SPEEK改性CF/PEEK复合材料力学性能研究

本文通过制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK),经研究发现磺化度与反应时间具有明显的相关性;通过采用XPS能谱研究了上浆前后CF表面元素含量的变化,并运用表面能计算深入分析了表面基团变化与表面能变化之间的关联性;通过标准试验方法对SPEEK上浆前后的CF制备的CF/PEEK复合材料进行层间剪切性能研究。结果表明SPEEK的磺化度随着PEEK与浓硫酸的反应时间增加而增加;同时SPEEK上浆剂可以有效改善CF/PEEK复合材料的层间剪切性能,并且随着磺化度的增加,改善效果增强。SPEEK可以有效提高CF/PEEK复合材料的层间剪切强度。     

PEEK与CF/PEEK红外光谱检测及摩擦性能分析

为了了解掌握目前PEEK以及其增强复合材料的摩擦性能发展水平以及发展方向,本文对当前生产的PEEK以及CF/PEEK进行了基础性的研究和实验。首先采用红外线光谱测试了PEEK与CF/PEEK之间的成分差异。而后对材料进行了基础摩擦实验,分析了PEEK与CF/PEEK表面现象,由此对两者的摩擦机理及摩擦性能有了更进一步的升入了解。通过这些实验分析发现PEEK加入碳纤维之后吸收红外辐射引起的振动变化,以及PEEK和CF/PEEK的摩擦力矩与摩擦系数的变化趋势。对于今后PEEK的增强复合材料的研究具有指导意义。     

激光原位铺放CF增强PEEK基复合材料工艺研究

通过激光原位铺放制备了CF增强PEEK基(CF/PEEK)复合材料,采用差示扫描量热法(DSC)与热重分析法(TGA)对CF/PEEK热性能进行了分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征CF/PEEK微观形貌,并研究了不同温度与铺放压力下CF/PEEK的力学性能。结果表明,激光原位铺放温度在400℃到420℃、铺放压力在220 N左右时,PEEK基体的流动性较好,CF/PEEK粘接牢固,成型的复合材料具有优异的力学性能。     

PEEK高强耐磨复合材料的制备与性能

采用微型注塑机制备了聚醚醚酮/玻璃纤维/碳纳米管(PEEK/GF/CNTs)复合材料,对PEEK/GF/CNTs复合材料的力学性能、导热性能、摩擦性能进行了研究。结果表明:室温(25℃)下,GF的加入使PEEK材料的拉伸强度提高了43.37%;随着温度的升高,PEEK及其复合材料的拉伸强度逐渐下降;随着CNTs用量的增加,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势;在1 000N的载荷下,PEEK/GF/CNTs复合材料的耐摩擦性能最佳;CNTs的加入提高了PEEK材料的耐热性能;当CNTs质量分数为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料拉伸强度为168.64 MPa,导热系数为0.416 2 W/(m·K),结晶度为16.18%,综合性能最佳。     

PEEK/GF/CNTs复合材料的制备及性能研究

采用模压法制备了PEEK/GF/CNTs复合材料,研究了复合材料的力学、电性能、导热、耐摩擦等性能。结果表明:当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度最大为80.63 MPa;其导热系数随着CNTs含量的增加而增加,当CNTs含量为10%时,导热系数最大,为0.354 8 W/(m·K);体积电阻率随着CNTs含量的增加而逐渐减小;当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料摩擦系数最佳值为0.113;CNTs能有效阻止PEEK基体从PEEK/GF/CNTs复合材料表面翘起、剥落;CNTs的加入降低了PEEK的结晶性能。     

PEEK/CF复合材料的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚醚醚酮(PEEK)和PEEK/碳纤维(CF)复合材料的非等温结晶行为,采用Avrami,Ozawa和Mo方程对PEEK/CF复合材料的非等温动力学进行分析,获得相关非等温动力学参数,并利用Kissinger方程计算其结晶活化能。结果表明:Avrami方程和Mo方程能很好描述PEEK/CF复合材料的非等温结晶过程;PEEK/CF复合材料的非等温结晶活化能为79.99kJ/mol。     

PA6/CF/EG导电复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了不同碳纤维/热膨胀石墨(CF/EG)比例的尼龙6/碳纤维/热膨胀石墨(PA6/CF/EG)导电复合材料并研究其性能。结果表明,CF的加入能显著提高复合材料的力学性能;而随着EG含量的提高,复合材料的导电性能和导热性能显著提高,但力学性能在一定程度上得到降低。当CF质量分数为20%时,复合材料具有最优的力学性能,当EG质量分数为20%时,复合材料体积电导率可显著提高至0.262 S/m,热导率可达1.3379W/(m·K)。     

PEEK/MWCNTs复合材料性能研究

采用注塑成型制备了聚醚醚酮(PEEK)/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料,探讨了MWCNTs的表面官能团和含量对PEEK/MWCNTs复合材料电性能、摩擦性能、力学性能及断面形貌的影响。结果表明,羟基和羧基的引入可显著提高复合材料的性能,改善界面结合情况,且随着MWCNTs含量的增加,复合材料的表面电阻率和磨损量明显降低,力学性能显著提高。MWCNTs-COOH加入后,出现逾渗现象,逾渗值为3%,表面电阻率达1.89×10~6Ω;摩擦系数降低,承载能力提高1倍以上;MWCNTs-COOH质量分数为4%时,磨损量为0.6mg,比纯PEEK降低71.4%,综合性能最优。     

碳纤维增强PEEK复合材料的摩擦学性能研究

用磨损试验机对碳纤维增强聚醚醚酮（PEEK）复合材料进行室温干滑动磨损试验。考察了碳纤维的含量，石墨润滑剂，对靡时间及载荷对材料靡损量及摩擦系数的影响，并用电子显微镜对其磨损表面进行了观察与分析，同时对材料的磨损机理进行了探讨，研究结果表明，随着载荷的升高和对磨时间的延长，材料的摩擦系数逐渐降低并趋于稳定，磨损量呈上升趋势，加入碳纤维可以明显地降低材料的摩擦系数和磨损量，当碳纤维含量为5％－10％时复合材料的摩擦系数和磨损量最低；加入适量固体石墨可进一步降低复合材料的摩擦系数和磨损量。     

PEEK/ZA8复合材料的制备及力学与摩擦学性能研究

采用模压成型法制备了锌铝合金(ZA8)填充聚醚醚酮(PEEK)复合材料,研究了ZA8含量和固体添加剂石墨和聚四氟乙烯(PTFE)对复合材料力学和摩擦学性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能随着ZA8含量的增加呈先增加后降低的趋势,冲击强度和拉伸强度在ZA8含量为10%(质量分数,下同)时最大,分别为16.21 kJ/m^2和111.59 MPa,与纯PEEK相比分别增加了10.3%和3.9%;复合材料的摩擦因数随ZA8含量的增加呈持续下降的趋势,在ZA8含量为40%时最低为0.275,与纯PEEK相比降低了38.6%;磨损量呈先减小后增大的趋势,在ZA8含量为10%时最低为7.2 mg,比纯PEEK减小了43.3%;石墨和PTFE的添加能有效减小PEEK/ZA8复合材料的磨损量,其中加入10%的PTFE(未添加石墨)所制得的复合材料的摩擦学性能最好,摩擦因数为0.22、磨损量为4.3 mg,与纯PEEK相比分别降低了50.9%和66.1%。     

玻璃纤维增强PEEK复合材料的高速干摩擦性能

利用球盘式摩擦磨损试验机对质量分数为30%的短切玻璃纤维增强聚醚醚酮(PEEK/GF)复合材料进行室温高速条件下干滑动磨损实验,考察了载荷及频率对材料摩擦系数及磨损量的影响,并对摩擦前后的微观形貌及热性能进行了分析。结果表明,随着载荷和频率的增加,PEEK/GF复合材料的摩擦系数和磨损量逐渐增大并趋于稳定;微观结构分析显示GF与PEEK两相结合紧密,磨损方式主要以犁沟为主,GF的加入阻断了PEEK从PEEK/GF复合材料磨损表面剥落,使PEEK磨屑在GF周围积聚,摩擦表面产生的热量使PEEK收缩团聚在一起;PEEK/GF复合材料的热分解温度比纯PEEK提高了75℃。