隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展,先進飛機、運載火箭、衛(wèi)星的高性能、高可靠性和低成本,很大程度上是由于新材料和新工藝的廣泛應用。
先進復合材料是航空航天高科技產品的重要組成部分,連續(xù)CF/PEEK復合材料具有極高的耐熱性(熱變形溫度可達340C)、耐腐蝕、耐摩擦性能和良好的生物相容性等優(yōu)勢。它能有效降低飛機、運載火箭、衛(wèi)星的結構重量,增加有效載荷和射程,降低成本。
連續(xù)CF/PEEK的復合材料具備非常高的力學性能,同時具有比傳統(tǒng)熱固性復合材料更高的耐沖擊性能,可以加工飛機起落架蒙皮構件,同時減輕了飛機的重量。
民機領域的應用
民航客機機翼前緣,飛機內部零件,包括座椅架、支架、橫梁筋條和進氣管都廣泛應用CF/PEEK復合材料。
航空領域的應用
PEEK預浸料已用于全自動尾翼、機身腹部壁板、機身蒙皮、前起落架艙門、主起落架艙門、機翼壁板、水平安定面前緣等。作為透波材料PEEK、PEKK、PES等樹脂具有比較好的雷達傳輸和節(jié)電投射特性,當雷達波投身到這些樹脂基復合材料時,不容易形成爬行的電磁波。碳纖維和PEEK復絲混雜紗單向增強品級,適宜制作直升機旋翼和一些重要的殼體部件。
PEEK作為一種典型的高性能熱塑性樹脂,各項性能突出,與連續(xù)碳纖維復合,將兩種材料的性能進行有效結合,綜合性能更加優(yōu)異。連續(xù)碳纖維CF/PEEK熱塑性復合材料因其優(yōu)異的性能,已被泛應用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領域,也是目前各大高校、科研機構、企業(yè)單位研究關注的焦點。
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連續(xù)碳纖維CF/PEEK復合材料的優(yōu)點:
1、良好的斷裂延伸率和斷裂韌性
PEEK作為高性能熱塑性聚合物的代表,其斷裂韌性可達2.0 KJ/m,是環(huán)氧樹脂的20倍。
2、優(yōu)異的抗分層能力和抗疲勞性
PEEK有著較好的耐沖擊性,它是耐熱樹脂中耐沖擊性較好的一種。同時PEEK的剛性大,尺寸穩(wěn)定性好,線脹系數較小,具有優(yōu)異的長期抗蠕變和抗疲勞特性。
3、優(yōu)異的抗化學腐蝕性
PEEK的抗化學腐蝕性極優(yōu),對酸、堿及幾乎所有的有機溶劑都有很強的抗腐蝕能力,只在高溫時被鹵素和強酸腐蝕,在常溫下只溶于濃硫酸。
4、優(yōu)異耐濕熱性能
PEEK吸濕率低,耐濕熱性能好,高溫高濕下仍能保持良好的力學性能,此外耐水解性突出,低吸濕性和滲透性,耐蒸汽、水和海水。
5、優(yōu)異的滑動磨損和微動磨損
PEEK能在?250?℃下保持高耐磨性和低摩擦因數。
6、生物相容性
有研究表明,以短碳纖維增強PEEK作為假體材料植入動物體內,其細胞毒性小,符合醫(yī)學植入材料的細胞毒性指標,有良好的血液相容性和組織相容性。
7、透X光
PEEK具有良好的透射性能,不產生如金屬植入體在X射線、CT檢查下形成的偽影,便于患者在醫(yī)療等方面的檢查等。
連續(xù)碳纖維CF/PEEK復合材料應用案例及前景:
1、單向預浸帶 2、編織物 3、復合材料厚板 4、飛機上的PEEK角片 5、醫(yī)療器械手柄、瞄準架 6、航空座椅(東麗) 7、飛機窗框 8、飛機門 9、高速永磁電機護套 10、電磁炮 11、接骨板、骨釘 12、空壓機星輪片 13、飛機蒙皮 14、機翼前緣 15、直升機桿 16、火箭上支撐件 17、海底油管 18、真空泵葉片 19、分析儀護蓋 20、止推耐磨圈 21、三角架 22、鉆桿視窗蓋板 23、消解罐 24、儲氫罐 25、火箭殼體 26、3D打印細絲? 27、撐開器 28、外用架延長架
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