PEEK CF30是一种由3D 打印的复合材料。它是一种碳纤维增强型 - PEEK,由 30%(按重量计)短切碳纤维制成,添加到PEEK 基体中。碳 PEEK被认为是室温下所有热塑性塑料中强度最高的塑料之一,因为它具有卓越的性能,加上非常好的耐磨性和耐磨性,使其成为在更极端环境中替代金属的理想选择。碳纤维PEEK是一种复合材料,属于高性能聚合物。与纯PEEK相比,碳纤维为其提供更高的机械强度、高温特性和卓越的耐化学性,使其成为最恶劣环境的首选材料,PEEK CF30的主要特性如下:
PEEK CF30的机械性能
用 10% 的短切碳纤维进行的增强提高了PEEK的抗压强度、刚度和负载能力。与PEEK相比,碳 PEEK具有更高的机械性能。其极限抗拉强度 (UTS) 可达 138 MPa,比 PEEK 和一些铝合金(如 Al 6063)强 35%。
PEEK CF30%的拉伸模量也非常高,可达 14 GPa。这解释了它的脆性行为和出色的韧性。它比 PEEK 硬 76%,也因为它的拉伸伸长率比 PEEK 低十倍,因此,当它受到应力时,它不会在破裂前变形。PEEK CF30对压缩载荷的表现令人印象深刻:其压缩强度约为 229 MPa。
PEEK CF30的热性能
碳纤维对 PEEK 基体的热影响是什么?它们是福音:碳 PEEK 的热变形温度 (HDT) 相当高,高达 280°C,而纯 PEEK 的 HDT 约为 150°C。该值的增加是由于与纯 PEEK 相比,碳纤维提高了热稳定性。PEEK CF30的热导率高于未加载的 PEEK,因此由于其较低的线性热膨胀系数 (CLTE),因此在高温和低温下具有更高的稳定性。
PEEK CF30的物理特性
3D 打印的 PEEK是黑色的,当完全结晶时,它看起来稍微亮一些,带有一些灰蓝色调。在 PEEK 基体上添加碳纤维不会显着增加其密度:仅为 1.33 g/cm3。受碳增强影响较大的物理参数之一是体积电阻率:由于碳纤维具有导电性,因此它们提高了绝缘 PEEK 基体的电气性能。碳纤维也会影响材料硬度:经测试其硬度为 87 Shore D,使其非常坚韧,在聚合物的肖氏硬度标度中名列前茅。与PEEK 一样,PEEK CF30具有固有的阻燃性(UL94 V0 FST):它几乎不会燃烧,燃烧时也不会产生有毒烟雾,因此在有火灾风险的应用中使用它是安全的,例如在能源行业。这听起来可能违反直觉,但由于碳纤维的自润滑特性和颗粒的较高导热性,PEEK CF30通常提供较低的干摩擦:热量不会集中在表面上,而是会渗透到体积中。因此,碳纤维增强PEEK的摩擦系数比PEEK低三分之一。
尽管如此,任何复合材料中的短切碳纤维都会增加其粗糙度:这些复合材料会划伤与其接触的材料,因此在与较软材料接触的应用中需要小心。碳纤维不易受紫外线降解影响,因此PEEK CF30 对紫外线辐射有相当的抵抗力,并且对高能辐射也有很好的抵抗力。碳纤维在静磁场中具有弱的抗磁响应。因此,碳纤维是一种抗磁材料。因此,PEEK CF30在磁性应用中的使用受到限制。