CF/PEEK復合材料
關注創建者：junhuapeek 創建時間：2020-11-02
CF/PEEK復合材料的實例教程
連續碳纖維CF/PEEK熱塑性復合材料
碳纖維增強聚醚醚酮（CF/PEEK）是一種高性能熱塑性復合材料，與傳統的碳纖維增強環氧樹脂熱固性復合材料相比，具有高溫力學性能好、熱穩定性好、抗沖擊、易修復、易存儲以及成型效率高等特點。因此CF/PEEK復合材料廣泛應用于航空航天領域、汽車、醫療、石油化工等等。
近日，南京航空航天大學的齊振超教授發表了一篇名為《剪切載荷下溫度和應變率對碳纖維增強聚醚醚酮（CF/PEEK）復合材料強化行為的影響》的論文，系統地研究了溫度和應變對CF/PEEK復合材料剪切行為的影響，發現隨著溫度從20 ℃升高到130 ℃屈服應力下降了66%左右，下降速度先快后慢，如圖1所示；隨著應變率從10-5 s-1提高到0.1 s-1屈服應力均勻增大了35%左右，如圖2所示，為拓寬CF/PEEK的應用范圍做出貢獻。
展開 ▲ 安學峰高工，航空工業，熱塑性復合材料民機結構件的高效率、高質量、低成本制造
▲ 丁浩亮高工，航天材料及工藝研究所，高性能熱塑性復合材料在航天器結構件中的應用需求和實踐
▲ 鄭潔高工，航空工業，熱塑性復合材料層板失效預測研究
03、江蘇君華特塑
▲ 江蘇君華特塑展位
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司一直參加由SAMPE組織承辦的熱塑性復材展會和復材國際研討會。今年既作為參展單位，又作為匯報單位。本次展示的產品是江蘇君華復材系列的商標產品（PEEKFRTP?和JHFRTP?）。
其中PEEKFRTP?代表連續CF（GF）/PEEK預浸料及其制品，JHFRTP?代表除PEEK以外的其他特種工程塑料與纖維復合產品，樹脂基體包括PPS、PEI、PPSU和PI等；纖維涉及CF和GF等。展品包括PEEK-CF預浸帶、板材、管材、支撐扣、星輪、醫療瞄準架、套管等。其中連續碳纖維CF/PEEK板材榮獲“2021年度材料類SAMPE中國創新入圍獎”。
04、LF-CF/PEEK匹配性研究
▲ 王二平，復材事業部負責人，連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究
本次匯報的題目為“連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料（LF-CF/PEEK）匹配性研究”，對比國內外多家T300 3K纖維織物，分別與PEEK樹脂復合，從碳纖維性能和復合材料產品綜合評估，考察連續CF/PEEK的匹配性。從篩選驗證結果可知，國產纖維材料通過合適的處理工藝可以代替進口使用。
▲ 江蘇君華特塑LF-CF/PEEK板材
隨著國際和國家對熱塑性行業的重視，隨著各類宣傳平臺的推波助瀾，隨著行業的關注和研究的深入，連續CF/PEEK復合材料的研究進程會加快，連續CF/PEEK復合材料的明天會更好!
展開 基于君華特塑多年來在聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）樹脂、型材及制品的應用開發經驗，未來在高性能熱塑性CF/PEEK復合材料板材產品的結構、外觀、工藝及選材設計方面會加速發展，并且通過向市場及潛在客戶宣傳CF/PEEK熱塑性復合材料相比于傳統熱固性復合材料以及合金的特性優點來拓寬應用市場，占據更多的市場份額，同時需要調研鋪絲鋪帶、連續纖維纏繞成型及預浸料連續成型等工藝設備，建立更加完善的復合材料品質檢測控制手段。以創新為內在驅動CF/PEEK高性能熱塑性復合材料產業及應用進程！
展開 近年來，以PEEK為首的特種工程塑料，以其耐溫性高、韌性好、耐疲勞性好、自潤滑、阻燃、生物植入性材料、可回收等特點，迎合了航空航天、軍工、醫療、特殊機械行業的要求，應用領域逐漸拓寬。
PEEK與纖維材料的有效復合，大大提高了材料的性能。連續CF/PEEK復合材料中，連續碳纖維的高強高模特性，賦予復合材料很高的強度和模量，以及抗變形特性。碳纖維織物增強PEEK復合材料(本文簡稱為連續CF/PEEK，又稱為CCF/PEEK)，以其抗彎曲曲面韌性好，抗疲勞性好，具有單向帶材無法替代的優勢，應用于對曲面要求較高的場合。
由于PEEK價格高，與碳纖維結合的復合材料價格更是不菲。對其復合材料的研究，以tencate、蘇威、恩欣格、帝人等外資企業牽頭，國內研發相對延遲，主要集中在高校、科研院所和極少數企業之中。
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司是為數不多的企業之一，江蘇君華立足于PEEK為基體的特種工程塑料研究，近年來由短纖維增強PEEK延展到連續纖維增強PEEK復合材料的研究，研發過程中一些成果供業內人士借鑒。
展開 層間結合強度好，江蘇君華生產的PEEK碳纖維復合材料不易分層。熱塑性在模壓成型時，熔融后結合到一體的結合強度高。所以不易分層。從PEEK與碳纖維結合角度說一些，PEEK和碳纖維之間的結合強度很高,因此纖維釋放現象大大減少或沒有。另外,由于PEEK具有抗蠕變力,PEEK聚合物能夠長時間承受相對大的壓力,不會隨時間擴展,并且具有良好的纖維-母體界面結合強度。
近倆年國內也陸續有一些單位開始開發CF/PEEK熱塑性碳纖維復合材料，江蘇君華就是其中的一家。目前江蘇君華生產的熱塑性PEEK碳纖維復合材料，已通過力學性能測試，被多家國內知名醫療器械單位用于醫療加工髓內釘器械的瞄準架。目前驗證下來發現，熱塑性CF/PEEK碳纖維復合材料加工的瞄準架透光性好，強度高，尺寸穩性定，100次消毒后依然可以精準定位。
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突破長度極限，開啟制造新紀元
在高端復合材料領域，長度一直是衡量制造能力的核心標尺。傳統CF/PEEK單向帶受限于工藝瓶頸，往往只能提供數十米至數百米的斷續產品，接頭頻繁、性能波動、效率低下成為困擾行業的頑疾。
如今，江蘇君華特種高分子材料股份有限公司自豪地推出連續長度1000米CF/PEEK預浸帶（LU-CF/PEEK）—這不是簡單的數字疊加，而是熱塑性預浸料制造技術的革命性跨越。
人形機器人的單臺 PEEK 用量并無確切數字，特斯拉、優必選、智元等機器人平均重量在 58kg，假設其中齒輪和關節用 1kg 純 PEEK 材料，肢體中用 8kg 的 CF/PEEK 復合材料（PEEK 含量一般 30%以內）減重，那么單臺機器人的 PEEK 消耗量為 6.6kg。
來源 | Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
01
背景介紹
由于5G在電子、能源、航空航天等行業的廣泛和智能化發展，對具有高功率密度和集成度的功能化高性能聚合物基復合材料的需求很大。例如，電子封裝和能源設備必須有效地散熱，以確保所需的安全系數和壽命
江蘇君華特種工程塑料制品有限公司工程技術研究中心的復合材料研發部門于2022年3月在《纖維復合材料》期刊雜志上刊登發表了《連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料匹配性研究》的文章。
連續碳纖維織物增強PEEK熱塑性復合材料匹配性研究<<<<
論文聚焦行業熱點，采用科學準確的研究方法，利用公司先進的研究設備和科研環境，經過耐心細致的反復試驗，得出精確詳實的實驗數據，收獲創新成果匯總成文
連續CF/PEEK復合材料作為業界研究的熱點，各項性能數據正在完善，相關機理的研究也在逐步深入，行業對連續CF/PEEK復合材料的認知也在逐漸加深。
基于君華特塑多年來在聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）樹脂、型材及制品的應用開發經驗，未來在高性能熱塑性CF/PEEK復合材料板材產品的結構、外觀、工藝及選材設計方面會加速發展，并且通過向市場及潛在客戶宣傳CF/PEEK熱塑性復合材料相比于傳統熱固性復合材料以及合金的特性優點來拓寬應用市場，占據更多的市場份額，同時需要調研鋪絲鋪帶、連續纖維纏繞成型及預浸料連續成型等工藝設備，建立更加完善的復合材料品質檢測控制手段
其結果表明在PEEK粉末中加入不同添加量和種類的碳纖維(Unoxidized或Oxidized )均能有效的提高復合材料的耐磨損性能，并且隨著添加量的增加CF/PEEK復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。
近日，南京航空航天大學的齊振超教授發表了一篇名為《剪切載荷下溫度和應變率對碳纖維增強聚醚醚酮（CF/PEEK）復合材料強化行為的影響》的論文，系統地研究了溫度和應變對CF/PEEK復合材料剪切行為的影響，發現隨著溫度從20 ℃升高到130 ℃屈服應力下降了66%左右，下降速度先快后慢，如圖1所示；隨著應變率從10-5 s-1提高到0.1 s-1屈服應力均勻增大了35%左右，如圖2所示，為拓寬CF/PEEK
連續CF/PEEK復合材料中，連續碳纖維的高強高模特性，賦予復合材料很高的強度和模量，以及抗變形特性。碳纖維織物增強PEEK復合材料(本文簡稱為連續CF/PEEK，又稱為CCF/PEEK)，以其抗彎曲曲面韌性好，抗疲勞性好，具有單向帶材無法替代的優勢，應用于對曲面要求較高的場合。
由于PEEK價格高，與碳纖維結合的復合材料價格更是不菲。
恭喜CF/PEEK復合材料論文在纖維復合材料雜志發表！
