科创中国
具有高层间剪切强度的CF/PEEK复合材料及其制备方法
发布时间: 2023-11-05
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
本发明涉及一种具有高层间剪切强度的CF/PEEK复合材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将CF表面原有的上浆剂高温分解；(2)在饱和水蒸气环境中，对CF同时进行微波辐射和紫外光辐照，产物记为ACF；(3)将ACF浸入聚醚酮酮齐聚物/二氯甲烷溶液，取出后干燥，得到上浆改性碳纤维MCF；(4)将MCF与PEEK材料叠层热压；即得具有高层间剪切强度的CF/PEEK复合材料；具有高层间剪切强度的CF/PEEK复合材料的弯曲强度为600 750MPa，弯曲模量为50 60GPa，层间剪切强度为80 90MPa，冲击后的剩余压缩强度为220 255MPa。本发明的方法特点为高效、环保、可实现规模化生产，制得的复合材料可替代金属用于航空航天、医疗、机械、汽车和轨道交通、石油运输等领域。
成果亮点
本发明方法的优点之一在于CF表面活化过程是无酸处理，环保，具备产业化可能性，且活化效果与使用强酸进行活化的效果相当。
通过本发明制备方法制备的具有高层间剪切强度的CF/PEEK复合材料，弯曲强度为600-750MPa，弯曲模量为50-60GPa，层间剪切强度(ILSS)为80-90MPa，冲击后的剩余压缩强度(CAI)为220-255MPa。其中层间剪切强度高于其他的环保、具备产业化条件的已知技术。
对比传统碳纤维粉改性PEEKCF30材料，CF/PEEK的高强高模特性，赋予复合材料很高的强度、模量和抗变形特性，力学强度至少提高3倍，模量也是至少提高3倍，使其具有更好的尺寸稳定性和抗变形能力。
团队介绍
核心团队苏州空翼航材科技有限公司起源于东华大学民用航空复合材料协同创新中心，依托于纤维材料改性国家重点实验室的支持，专注于推进复合材料产业应用的新型科技公司。
项目负责人朱教授，博士，东华大学副教授、博士生导师。主要研究方向及成果有先进热塑性复合材料的纤维-树脂界面构筑与耐高温上浆剂，热塑性复合材料热冲压成型及模压-注塑一体化成型，热塑性复合材料感应焊接等方面。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”技术交易专业科技服务团（上海） (上海技术交易所有限公司) 评价时间：2023-11-28
刘佳怡
上海技术交易所
技术经理
综合评价
该发明提供了一种具有优异性能的CF/PEEK复合材料及其制备方法。通过表面处理和改性技术，显著提高了碳纤维与PEEK树脂的界面结合强度，从而实现了高效、环保、规模化生产。
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