查看: 50|回复: 0

中科院空间应用中心研究团队在碳纤维/PEEK复合材料FDM 3D方面取得重要科研进展

[复制链接]

398

主题

398

帖子

1366

积分

金牌会员

Rank: 6Rank: 6

积分
1366
发表于 2019-5-14 16:18:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
近期,来自中国科学院空间应用工程与技术中心研究团队使用远铸智能的高性能材料3D机FUNMAT HT对自主研发的碳纤维PEEK复合材料进行3D工艺的系统研究,取得重要科研进展。相关成果以论文《Flexural Properties and Fracture Behavior of CF/PEEK in Orthogonal Building Orientation by FDM: Microstructure and Mechanism》为题,发表于国际著名期刊《Polymers》(  https://doi.org/10.3390/polym11040656)中,博士研究生李秋实为第一作者,赵伟助理研究员、王功研究员为该研究论文通讯作者。

201905141439544216.jpg

201905141439544216.jpg

图1. 碳纤维PEEK 3D材料制备与过程
聚醚醚酮,简称PEEK,是一种热塑性聚合物,具有高强度,耐高温,耐化学腐蚀等特点,对3D行业有着举足轻重的影响。目前,聚醚醚酮已被用于制造3D卫星、3D汽车零部件、人体植入物,未来还将可能涉足其他领域。在PEEK 3D技术中,与大多数非金属材料类似,FDM工艺制造件的Z向层间结合力远低于X、Y方向,被认为是限制其应用的重要因素之一。
赵伟、李秋实等学者通过在丝材中掺杂碳纤维,并运用远铸智能FUNMAT HT机器研究了垂直方向对碳纤维聚醚醚酮3D件弯曲性能的影响,这种垂直方向的弯曲样条具有优异的力学性能,弯曲强度达到146 MPa,重要的是,还与传统注塑件具有接近一致的弯曲强度。

201905141439545632.jpg

201905141439545632.jpg


201905141439548094.png

201905141439548094.png

图2. 碳纤维掺杂与垂直方式件弯曲性能对比
作者发现碳纤维的引入,不仅提高了件的刚性强度,而且结晶度更均匀,同时分析了碳纤维引入和方向对于件微观结构组成、件受力断裂模式,这些都有利于大型部件的制造。同时,可以观察到运用远铸智能3D机通过改变方向和参数,除件具有优异的力学性能,还具有较为光滑的表面。
总之,该研究提出了一种普适性的制备满足多种受力情况PEEK件的方法,该方法为制备大型件提供了新思路,通过调节其他掺杂组分、方向和微观结构,运用远铸智能3D机和INTAMSUITE软件,使得PEEK碳纤维材料有更强的空间适应性和更多的功能性,所制备的PEEK件有望在耐高温工业部件、汽车航天等领域得到进一步的应用。
peek行业资讯网长期为您供应:peek板peek棒,peek零件加工,各种peek板棒;
本网站广告位出租,欢迎peek棒材和peek板材行业的客户来电咨询林先生:13713592465。
回复

使用道具 举报

PEEK板棒行业资讯推荐
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则