短碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文探討了熱壓法制備短碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮(SCF/PEEK)復(fù)合材料的工藝，研究了纖維長(zhǎng)度和體積含量對(duì)SCF/PEEK復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，討論了纖維表面空氣氧化處理對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并考察了蒸汽滅菌消毒對(duì)復(fù)合材料性能的影響。此外，還對(duì)SCF/PEEK復(fù)合材料的摩擦磨損性能、抗疲勞能力及穿透X-射線(xiàn)能力進(jìn)行了研究，并與短碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂(SCF/Epoxy)復(fù)合材料進(jìn)行了對(duì)比，以期對(duì)該材料用于骨外固定器的可行性提供依據(jù)。

2、 結(jié)果表明，采用乙二醇+乙醇(體積比為5:1)為分散劑進(jìn)行濕法混料可以使短碳纖維與PEEK顆粒混合均勻：用熱壓法制備SCF/PEEK復(fù)合材料時(shí)冷卻速度過(guò)快將導(dǎo)致材料力學(xué)性能降低：用PEEK450基體可以制得比PEEK150作基體性能更好的SCF/PEEK復(fù)合材料；在本實(shí)驗(yàn)條件下，纖維體積含量為20％、纖維長(zhǎng)度為3～6 mm的SCF/PEEK復(fù)合材料彎曲和剪切強(qiáng)度最好；SCF/PEEK復(fù)合材料綜合力學(xué)性能優(yōu)于純PEEK材料和相同纖維體

3、積含量的SCF/Epoxy復(fù)合材料；碳纖維表面500℃空氣氧化處理1h后，SCF/PEEK復(fù)合材料和SCF/Epoxy復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和剪切強(qiáng)度有較大提高，沖擊強(qiáng)度無(wú)明顯變化；SCF/PEEK復(fù)合材料具有比SCF/Epoxy復(fù)合材料更好的摩擦學(xué)性能；純PEEK基體材料摩擦系數(shù)隨摩擦進(jìn)行先增大再減小而后趨向穩(wěn)定；纖維長(zhǎng)度為3～6 mm的SCF/PEEK復(fù)合材料摩擦學(xué)性能優(yōu)于纖維長(zhǎng)度為1～3 mm的SCF/PEEK復(fù)合材料；SC