聚醚醚酮（簡稱peek）不僅具有優(yōu)異的機械、耐熱和耐化學品性能，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滑材料，在承載能力和耐磨性方面比PTFE表現(xiàn)更好，在無潤滑、低速高載、高溫、潮濕、污染、腐蝕等惡劣環(huán)境下尤為適用。在此基礎上，碳纖維的加入不僅增強了它的力學性能，對它的摩擦性能也有重要的‌影響。

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

碳纖維的增強效應還可以在一定程度上抵御peek的熱軟化及形成強度非常高的轉移膜，能有效地保護接觸區(qū)域，所以碳纖維增強的peek復合材料的摩擦系數(shù)與比磨損率明顯比純peek要低。在相同的實驗條件下，碳纖維增強peek復合材料的耐摩擦磨損性能明顯優(yōu)于玻纖peek復合材料，碳纖維對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peek復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題，其優(yōu)良的摩擦學性能甚至超過超高摩爾質(zhì)量的聚乙烯。

peek樹脂無毒、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，所以常常被用來代替金屬制造人體骨骼。采用碳纖維增強后的peek復合材料彌補了韌性和耐沖擊強度偏差的弱點，碳纖維增強peek復合材料在熱水、蒸汽、溶劑和化學試劑等條件下能表現(xiàn)出較高的機械強度和水解穩(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取向的短切纖維作為增強組分。而且有些零部件尺寸較小，結構較為復雜，如果采用長纖碳纖維增強的方式，工藝要求和制作成本比較高，所以近年來，短切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料或粉末增強聚醚醚酮復合材料被認為具有突出的應用優(yōu)勢，相關的研究也比較多。

但是從實際應用來看，碳纖維增強peek復合材料零部件所應對的環(huán)境中腐蝕因素并非是重要的問題，這些零部件的機械性能相對更為重要。在此情況下，長纖碳纖維增強無疑是比短切碳纖維或粉末碳纖維的增強效果更好。我公司在汲取國外同行先進制造經(jīng)驗的基礎上，在長纖碳纖維增強peek復合材料的應用方面取得了很大的進展，不僅通過工藝技術大幅度降低了長纖碳纖維增強peek的成本價格，而且其生產(chǎn)的長纖碳纖維增強peek復合材料骨外科用瞄準器、瞄準架、外固定支架等醫(yī)療器械零部件均已達到國際同類產(chǎn)品的質(zhì)量水準，打破了國內(nèi)以短切或粉末碳纖維peek復合材料為主的應用格局，為碳纖維增強peek復合材料的應用提供了更多的方向。

（版權所有，轉載時請務必保持內(nèi)容的完整性并標明文章出處。）