隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,對于高分子材料性能的要求越來越高,而在高分子材料中PEEK材料由于其高強、高模、耐磨等特性得到軍工、醫(yī)療、電子半導(dǎo)體等行業(yè)的廣泛認(rèn)可。耐磨性的提高是近年來客戶對于PEEK及其改性材料的關(guān)注熱點。
將PEEK與其他材料進(jìn)行共混改性,可提高其耐熱性能和耐摩擦磨損性能,PEEK的主要改性方法有如下幾種方式:1)無機填料改性;2)纖維類增強改性;3)聚合物共混改性及表面改性等。接下來,將對以上三類的研究進(jìn)行分享。
一、無機填料改性
王齊華等[1]使用納米SiC改性PEEK的耐磨性能,其研究結(jié)果表明,該種復(fù)合材料在于金屬對磨時會產(chǎn)生輕微的黏著轉(zhuǎn)移和疲勞磨損。納米顆粒尺寸的不同會造成不同的摩擦效果,粒徑較小會形成性能優(yōu)良的轉(zhuǎn)移膜,耐磨性也更好。
適當(dāng)?shù)氖褂脽o機填料改性PEEK材料,無機填料不僅可以提高材料的熱穩(wěn)定性而且能提高摩擦面的聚合物轉(zhuǎn)移膜效果。但是,無機填料的逐步增加耐磨性會出現(xiàn)先增加后減小的趨勢,同時過多的無機填料也會使得PEEK改性材料表現(xiàn)出更明顯的脆性,使用上會出現(xiàn)一定的限制。摩擦磨損實驗
二、纖維類增強改性
碳纖維和玻璃纖維與PEEK之間表現(xiàn)了優(yōu)良的親和性,成為纖維增強PEEK的代表。纖維增強PEEK不僅可以提高材料的力學(xué)性能,同時還可以改善材料的摩擦學(xué)性能。
南京理工大學(xué)吳欣鑫[2]研究了碳纖維增強PEEK材料的熱力學(xué)性能和摩擦磨損性能。其結(jié)果表明在PEEK粉末中加入不同添加量和種類的碳纖維(Unoxidized或Oxidized )均能有效的提高復(fù)合材料的耐磨損性能,并且隨著添加量的增加CF/PEEK復(fù)合材料磨損率的變化趨勢基本相同,均是先逐漸減小后增加,只是變化的幅度不同。
三、聚合物共混改性及表面改性
有機材料共混是開發(fā)新材料的重要方法,有機材料共混物可以通過簡便的方法得到,而所得的材料卻具有混合組分所沒有的綜合性能。
PEEKFE20材料(PTFE與PEEK按照2:8的比例進(jìn)行混合改性)與純PEEK材料相比,其摩擦系數(shù)在摩擦過程中較為穩(wěn)定,且耐磨性提高5-8倍。
引用:
[1] 王齊華,薛群基,沈維長.納米SiC和微米SiC填充聚醚醚酮的磨損機理研究[J].功能材料,1999,29(5):558-560.
[2] 吳欣鑫.碳纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料及其摩擦磨損性能研究[D].南京理工大學(xué),2012
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