聚醚醚酮（簡稱PEEK）是韌性和剛性兼?zhèn)涞奶胤N高分子材料，其在自潤滑性、耐腐蝕性、耐剝離性、耐疲勞性、阻燃性等方面的性能水平遠超于同類材料。特別是當聚醚醚酮使用了碳纖維作為增強材料后，其機械性能、自潤滑性和耐疲勞性等都得到了質的飛躍，從而具有一般合金或者復合材料難以具備的性能優(yōu)勢，為高端醫(yī)療器械等領域所青睞。

目前，國內的碳纖維增強聚醚醚酮復合材料制造技術仍停留在短切碳纖維或碳纖維粉末增強階段，絕大多數的長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料仍依賴于國外進口，我們無錫智上新材料科技有限公司基于碳纖維復合材料改性研發(fā)的基礎上，掌握了相當多的碳纖維增強復合材料的應用技術，成為國內長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料零部件的技術先導者，下面我們就針對長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的制造經驗，談一談如何利用制造工藝技術實現長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板性能的最佳狀態(tài)：

成型溫度對碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板力學性能的影響

長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的力學性能隨成型溫度升高先增大后減小，一般情況是在成型溫度370℃時力學性能達到最大值。當溫度較低時，預浸料中就會存在樹脂浸漬不完全、分布不均勻的問題，如果樹脂流動性差，預浸料內部纖維分散不均勻，存在纖維局部密集和樹脂富集的情況，復合材料板在受力時就容易產生應力集中，從而影響到板材的整體性能。

當制造溫度升高時，樹脂的流動性就會得到提升，聚醚醚酮就能夠更好地融入碳纖維材料中，材料層內和層間的分布變得更加均勻，復合材料板在受力時就能夠更好地通過界面將應力由樹脂傳給碳纖維，從而避免應力集中。而且，聚醚醚酮樹脂在高溫下會產生交聯，較低層次的交聯有利于提升樹脂的強度，但是當溫度過高時，這種熱交聯又會因為反應過大降低樹脂的性能，過高的溫度同時會使樹脂的黏度上升，使之流動性變差，阻礙纖維很好地浸漬。因此，保持合適的溫度是碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板達到最好性能狀態(tài)的關鍵因素之一。

碳纖維含量對碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的性能影響：

根據我們無錫智上新材之前多批次的產品性能檢測報告可知，長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的彎曲性能、層間剪切強度會隨著碳纖維含量的增加而增大，這說明碳纖維材料對聚醚醚酮的增強作用是直接而明顯的，但是這并不代表碳纖維含量越高越好。

當碳纖維含量較低時，樹脂能夠較好地浸漬纖維，兩者之間能夠形成較好的粘接效果，當復合材料板受到外力沖擊時，樹脂就能有效地將應力傳遞給碳纖維，后者的含量越高，整個板材能承受的載荷就越大。但是如果碳纖維含量過大，樹脂的比例就會相應減少，樹脂過少就會影響到浸漬的效果，就會使碳纖維產生富集，這同樣會引發(fā)應力集中，從而影響到復合材料板的力學性能。與此同時，過少的樹脂會使部分沒有浸潤好的碳纖維暴露出來，不能均勻分布的樹脂還會影響到二者的粘結力，粘結力一旦下降，復合材料板就容易產生分層現象，層間性能就隨之變差。所以，合適的碳纖維含量也決定了長切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的性能。

冷卻速度對碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板性能的影響

在碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的制作過程中，不僅是溫度的高低對板材有直接影響，冷卻速度對碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板性能的影響也比較大。在自然冷卻時，聚醚醚酮充分結晶，容易形成大的球晶，當快速冷卻時，大分子鏈段重排的松弛過程就會滯后于溫度變化的速度，致使聚合物的結晶不均勻，制品中就容易出現內應力。同時，隨著冷卻速率的增大，聚合物結晶時間變短，結晶度降低，復合材料板的脆性就會下降，韌性增加，彎曲性能和層間剪切度下降，而缺口沖擊強度提高。這種規(guī)律就為有不同應用需求的碳纖維增強聚醚醚酮復合材料板的制作提供了可供參考的指標，可以在具體操作中，根據板材的實際需求做出相應的調整。

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