PEEK/CF復合材料的非等溫結晶動力學研究

侯月嬌 曲敏杰* 聶琰 馮鈉 吳立豪

(1. 大連工業大學紡織與材料工程學院, 遼寧 大連, 116034;2. 大連路陽科技開發有限公司, 遼寧 大連, 116600)

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PEEK/CF復合材料的非等溫結晶動力學研究

侯月嬌1曲敏杰1*聶琰1馮鈉1吳立豪2

(1. 大連工業大學紡織與材料工程學院, 遼寧 大連, 116034;2. 大連路陽科技開發有限公司, 遼寧 大連, 116600)

利用差示掃描量熱儀(DSC)研究了聚醚醚酮(PEEK)和PEEK/碳纖維(CF)復合材料的非等溫結晶行為，采用Avrami，Ozawa和Mo方程對PEEK/CF復合材料的非等溫動力學進行分析，獲得相關非等溫動力學參數，并利用Kissinger方程計算其結晶活化能。結果表明：Avrami方程和Mo方程能很好描述PEEK/CF復合材料的非等溫結晶過程；PEEK/CF復合材料的非等溫結晶活化能為79.99 kJ/mol。

聚醚醚酮 碳纖維 非等溫結晶動力學 活化能

聚醚醚酮(PEEK)是一種同時具有韌性和剛性的特種工程塑料，其綜合性能優異，具有耐熱、耐輻射、耐化學腐蝕、耐磨損、耐疲勞和生物相容性好等特點，主要應用于航空航天、半導體工業、電氣、石油化工等領域[1]。由于PEEK自身結構特點，剛性低、承載能力差、磨損率高、導電能力差等，使其應用范圍受到限制。碳纖維(CF)的顯著特點是高強度、高模量、耐高溫、耐濃酸侵蝕、熱膨脹系數小、摩擦系數小、導電性好、熱導率高[2]。以PEEK為基體、CF為填料制備的復合材料不僅可以克服普通熱塑性塑料彈性模量低、軟化溫度低、抗溶劑性差、纖維/樹脂黏接強度低的缺點，還可彌補PEEK自身存在的問題，進一步增強PEEK的機械、熱、電、摩擦等性能，具有重要的研究價值[3]。由于復合材料的加工條件直接影響產品性能，而加工過程(如擠出、注射、模壓、吹塑、拉伸等)通常是在非等溫條件下進行的，目前關于PEEK/CF復合材料的非等溫結晶研究較少，因此，對復合材料非等溫動力學的研究意義深遠。……