为什么连续碳纤维增强PEEK比短切碳纤维peek性能好
国内较为常见的碳纤维增强peek复合材料产品大多属于短切碳纤维或碳纤维粉末增强类型,不过在骨科临床使用过程中发现,短切碳纤维增强peek复合材料制作成的骨外固定器等容易发生孔位偏移等问题,特别是在高频率、高载荷的运行中这种缺陷愈发明显,在此情况下,如果使用连续碳纤维增强peek作为原材料就能有效避免这种问题。为什么说连续碳纤维增强peek的力学性能比短切或粉末碳纤维增强peek复合材料的性能更具优势?
这是因为复合材料弯曲或剪切破坏时存在纤维从基体中拔出的过程,这种拔出过程有利于吸收外加载荷所提供的能量,在一定长度范围内纤维越长,拔出时吸收的能量就越多,强度提高越显著。同时由于相同体积含量复合材料中单根纤维越长则纤维根数越少,纤维端部造成的应力集中便越少,材料破坏也就越困难。因此,连续性碳纤维增强peek复合材料的力学性能明显优于短切或者粉末状碳纤维增强peek复合材料。
除此之外,碳纤维增强复合材料在摩擦过程中,其中的纤维体起到了很大的润滑作用,连续性、更长的碳纤维可以更加持续、稳定地提供润滑作用,所以摩擦系数更低,磨损量更小,形成的磨屑也更为细小。这种优势也为连续性碳纤维增强peek复合材料赢得了高频率、高载荷运行中更稳定、更坚固的应用表现。
这是因为复合材料弯曲或剪切破坏时存在纤维从基体中拔出的过程,这种拔出过程有利于吸收外加载荷所提供的能量,在一定长度范围内纤维越长,拔出时吸收的能量就越多,强度提高越显著。同时由于相同体积含量复合材料中单根纤维越长则纤维根数越少,纤维端部造成的应力集中便越少,材料破坏也就越困难。因此,连续性碳纤维增强peek复合材料的力学性能明显优于短切或者粉末状碳纤维增强peek复合材料。
除此之外,碳纤维增强复合材料在摩擦过程中,其中的纤维体起到了很大的润滑作用,连续性、更长的碳纤维可以更加持续、稳定地提供润滑作用,所以摩擦系数更低,磨损量更小,形成的磨屑也更为细小。这种优势也为连续性碳纤维增强peek复合材料赢得了高频率、高载荷运行中更稳定、更坚固的应用表现。
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