CF/PEEK和CF/PPS性能表现上有什么不同?
碳纤维的应用舞台不断的延伸,从最初的体育用品,逐步发展到航空航天、轨道交通、汽车制造等行业。随着对碳纤维材料的深度研究,“热塑性碳纤维”逐步从概念变成了现实。热塑性碳纤维拥有独特的重复加工特性,是未来碳纤维产业发展的重要阶段。
本文讨论的2款碳纤维复合材料,分别是碳纤维聚醚醚酮(CF/PEEK)和碳纤维聚苯硫醚(CF/PPS),这两种碳纤维复合材料都隶属热塑性碳纤维分支,是性能更加全面的碳纤维复合材料。
以聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)为基体材料,在高温熔融状态下浸润碳纤维后,可以形成物理结构非常稳定的复合材料,同时保留了碳纤维和树脂本身的各项性能,是非常值得深入研究和应用的2种热塑性碳纤维材料。
CF/PEEK和CF/PPS性能表现上有什么不同?
由于聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)这2种热塑性树脂天然剧本的性能有所区别,因此制备而成的2种热塑性碳纤维复合材料在性能表现上自然有所差异,在耐温性、耐化学性、机械性能等方面存在区别。
1、耐温性:与PPS相比,PEEK具有更高的耐温性。PEEK可以承受高达260°C(500°F)的高温下连续使用而不会明显降解,而PPS的耐温性较低,通常约为220-240°C(428-464°F)。
2、耐化学性:PEEK对多种化学品具有出色的耐受性,包括酸、碱、溶剂和燃料。PPS还具有良好的耐化学性,但可能不如PEEK那样耐某些腐蚀性化学品。
3、机械性能:由于碳纤维增强,CF/PEEK和CF/PPS都具有高强度和刚度。然而,与PPS相比,PEEK通常具有更高的拉伸强度和模量。PEEK还表现出更好的抗冲击性和疲劳特性,使其适合需要卓越机械性能的苛刻应用。
4、吸湿性:PEEK具有非常低的吸湿率,这有助于在潮湿或潮湿的环境中保持其机械性能。另一方面,PPS随着时间的推移会吸收少量水分,这可能会稍微影响其机械性能。
5、生物相容性:PEEK材料自身有加强的惰性,耐腐蚀性,在医疗行业应用中会表现出较好的生物相容性,在人体植入领域有先天的优势。
以上的2种热塑性碳纤维复合材料,在抗拉强度、弹性模量和轻量化方面的性能表现是相仿的,更多的区别来自树脂本身。不同方向的性能表现,延伸出的应用领域也会产生变化。
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