聚醚醚酮（簡(jiǎn)稱peek）不僅具有優(yōu)異的機(jī)械、耐熱和耐化學(xué)品性能，且摩擦系數(shù)低，承載嚙合性好，是繼聚四氟乙烯（PTFE）后又一類良好的自潤(rùn)滑材料，在承載能力和耐磨性方面比PTFE表現(xiàn)更好，在無(wú)潤(rùn)滑、低速高載、高溫、潮濕、污染、腐蝕等惡劣環(huán)境下尤為適用。在此基礎(chǔ)上，碳纖維的加入不僅增強(qiáng)了它的力學(xué)性能，對(duì)它的摩擦性能也有重要的‌影響。

30％的碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料在室溫下，拉伸強(qiáng)度比未增強(qiáng)時(shí)增加一倍，在150℃下達(dá)到三倍，與此同時(shí)，增強(qiáng)后的復(fù)合材料在沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和模量方面也得到了大幅度的提升，伸長(zhǎng)率急劇降低，熱變形溫度可超過(guò)300℃。復(fù)合材料的沖擊能量吸收率直接影響到復(fù)合材料在承受沖擊時(shí)的表現(xiàn)，碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料顯示出高達(dá)180kJ/kg的比能吸收能力。

碳纖維的增強(qiáng)效應(yīng)還可以在一定程度上抵御peek的熱軟化及形成強(qiáng)度非常高的轉(zhuǎn)移膜，能有效地保護(hù)接觸區(qū)域，所以碳纖維增強(qiáng)的peek復(fù)合材料的摩擦系數(shù)與比磨損率明顯比純peek要低。在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料的耐摩擦磨損性能明顯優(yōu)于玻纖peek復(fù)合材料，碳纖維對(duì)材料耐磨性能的改善效果是相同用量玻纖的5倍以上。碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料用于零部件制作，可以有效避免金屬或者陶瓷材料容易產(chǎn)生表面裂紋等這類問(wèn)題，其優(yōu)良的摩擦學(xué)性能甚至超過(guò)超高摩爾質(zhì)量的聚乙烯。

peek樹脂無(wú)毒、質(zhì)量輕、耐腐蝕，是與人體骨骼最接近的材料之一，能很好地與肌體相容，所以常常被用來(lái)代替金屬制造人體骨骼。采用碳纖維增強(qiáng)后的peek復(fù)合材料彌補(bǔ)了韌性和耐沖擊強(qiáng)度偏差的弱點(diǎn)，碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料在熱水、蒸汽、溶劑和化學(xué)試劑等條件下能表現(xiàn)出較高的機(jī)械強(qiáng)度和水解穩(wěn)定性，可以用其制備需要高溫蒸汽消毒的各種醫(yī)療器械。

一般認(rèn)為，在腐蝕環(huán)境中，各向異性不如各向同性鋪層好，而制造各向同性鋪層的有效辦法是使用隨機(jī)取向的短切纖維作為增強(qiáng)組分。而且有些零部件尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，如果采用長(zhǎng)纖碳纖維增強(qiáng)的方式，工藝要求和制作成本比較高，所以近年來(lái)，短切碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料或粉末增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料被認(rèn)為具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，相關(guān)的研究也比較多。

但是從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料零部件所應(yīng)對(duì)的環(huán)境中腐蝕因素并非是重要的問(wèn)題，這些零部件的機(jī)械性能相對(duì)更為重要。在此情況下，長(zhǎng)纖碳纖維增強(qiáng)無(wú)疑是比短切碳纖維或粉末碳纖維的增強(qiáng)效果更好。我公司在汲取國(guó)外同行先進(jìn)制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在長(zhǎng)纖碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料的應(yīng)用方面取得了很大的進(jìn)展，不僅通過(guò)工藝技術(shù)大幅度降低了長(zhǎng)纖碳纖維增強(qiáng)peek的成本價(jià)格，而且其生產(chǎn)的長(zhǎng)纖碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料骨外科用瞄準(zhǔn)器、瞄準(zhǔn)架、外固定支架等醫(yī)療器械零部件均已達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的質(zhì)量水準(zhǔn)，打破了國(guó)內(nèi)以短切或粉末碳纖維peek復(fù)合材料為主的應(yīng)用格局，為碳纖維增強(qiáng)peek復(fù)合材料的應(yīng)用提供了更多的方向。

（版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載時(shí)請(qǐng)務(wù)必保持內(nèi)容的完整性并標(biāo)明文章出處。）