全部 高分子 智能汽车 陶瓷 消费电子 弹性体 生物降解 5G材料 光伏 医用材料 锂电 汽车材料 新消费电子 会议列表 展会 半导体
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

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(INTAMSYS)的高性能材料3D打印机FUNMAT HT对自主研发的碳纤维PEEK复合材料进行3D打印工艺的系统研究,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。


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打印行业有着举足轻重的影响。目前,聚醚醚酮已被用于制造3D打印卫星、3D打印汽车零部件、人体植入物,未来还将可能涉足其他领域。在PEEK 3D打印技术中,与大多数非金属材料类似,FDM工艺制造打印件的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机器研究了垂直打印方向对碳纤维聚醚醚酮3D打印件弯曲性能的影响,这种垂直方向打印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。


图1. 碳纤维PEEK 3D打印材料制备与打印过程


表1 3D打印参数


名称

打印参数

打印头直径

0.4mm

打印头温度

400°C

腔体温度

90°C

打印底板温度

160°C

打印速度

15mm/s

打印件层厚

0.1mm

填充角度

+45°/-45°

打印头、底板距离

0.08mm


图2. 碳纤维掺杂与垂直打印方式打印件弯曲性能对比


作者发现碳纤维的引入,不仅提高了打印件的刚性强度,而且结晶度更均匀,同时分析了碳纤维引入和打印方向对于打印件微观结构组成、打印件受力断裂模式,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(INTAMSYS)3D打印机通过改变打印方向和打印参数,除打印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打印件的方法,该方法为制备大型打印件提供了新思路,通过调节其他掺杂组分、打印方向和微观结构,运用远铸智能(INTAMSYS)3D打印机和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打印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。

相关推荐
PEEK在医疗领域大显身手,渗透率快速提升
PEEK树脂生产商有威格斯(Invibio)、索尔维、赢创、浩然特塑、鹏孚隆、中研高分子、君华特塑等,PEEK型材企业有恩信格、江苏米同、宁波琳盛高分子、沃尔鑫等。
0
0
129
威格斯大中国区与闵行签约,扩产PEEK项目
此次签约建设高分子化合物研发产业项目,将有研发和生产三条产线落成。
0
0
59
索尔维PEEK树脂用于一次性科里奥利流量计
索尔维的高性能树脂具有出色的物理特性,包括非常高的杨氏模量,有助于确保传感器在持续振荡下的准确性和塑料完整性。
0
0
48
赢创骨传导性聚醚醚酮(PEEK)可促进骨骼与植入物融合,加速骨愈合
与纯VESTAKEEP® PEEK相比,VESTAKEEP® Fusion的细胞附着和细胞增殖超过了30%
0
0
51
凯盛新材(301069)今日上市,募资投建2000吨/年聚醚酮酮
建设芳纶聚合单体两万吨装置扩建项目(二期),2000吨/年聚醚酮酮树脂及成型应用项目
0
0
96
PEEK聚合原料供应商——江苏新瀚新材料创业板IPO注册生效
江苏新瀚新材料所生产的 DFBP 主要客户有威格斯、索尔维、吉大赢创、鹏孚隆及中研股份等 PEEK 市场重点客户,其中索尔维、中研股份为新瀚新材料前五大客户,去年销售额占比达39.6%。
0
0
66
威格斯新型PAEK共聚物及其复合材料和增材制造应用
威格斯PAEK共聚物的主要目的,不仅降低加工温度,并大幅延缓结晶速度,适用于复合材料及增材制造领域
0
0
70
达孚PEEK薄膜在电声方面的应用
由单纯的PEEK薄膜或者是PEEK薄膜与其它薄膜材料贴合而成的复合膜,是现代高端扬声器需求的主要趋势。它适用于多种场景的扬声器,例如:手机喇叭,全频喇叭,高音喇叭,压缩驱动器,耳机喇叭,以及受话器等等。
0
0
81
PEEK和PAEK有何不同?
PEEK和PAEK有什么不同?威格斯技术专家Dr.John Grasmeder来为大家详细剖析一下这些问题!
0
0
106
更少的使用量,更短的加工时间——PEKK粉末涂料
PEKK粉末涂料,它主要应用在化工行业,起到耐高温防腐蚀的作用
0
0
67
HNB加热器隔热材料 — PEEK应用图鉴
​聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK),为线性芳香族高分子化合物,构成单位为氧-对亚苯基-羰-对亚苯基,为半结晶性,热塑性塑料。
0
0
70
加热不燃烧烟具材料:液晶聚合物LCP和聚醚醚酮PEEK的比较
​LCP不仅是5G通信重要材料,其优异的耐热耐燃,或将替代电子烟材料PEEK。
0
0
75
新型烟草设备用特种塑料PEEK,全球8家生产企业汇总
PEEK,位于塑料金字塔塔尖的一种材料,目前掌握PEEK材料聚合工艺的企业数量较少,全球不足10家,但是潜在市场较大。
0
0
80
PEEK特种工程塑料的应用
材料的世界里,在没有好的应用开拓时候,往往很难被大众熟知,发展也相对缓慢。
0
0
69
PEEK高温料注塑的特殊要求
PEEK料在加热不燃烧烟具上通常应用在加热件周边,作为一种高温特种塑料,其对注塑成型的机台、温度设置、模具设计等都有特定的要求,下面一起看看:
0
0
65
索尔维:如何通过多元化的材料组合,PPA,PEEK,PPS等解决汽车电驱动痛点?
近日,有记者采访了索尔维特种聚合物事业部大中华区交通运输行业市场经理潘禹,听他解读索尔维的电气化材料方案如何解决电驱动系统以及车用电气部件正在面临的痛点。
0
0
297
热烈祝贺国内首条PEEK薄膜生产线在佛山达孚公司正式投产!
佛山市达孚新材料PEEK薄膜生产线在佛山南海小丰田工业园正式顺利投产!这标志着中国第一个具有自主知识产权、真正实现高质量工业化生产的PEEK薄膜制造企业正式横空出世。它掀开了中国高端特种工程塑料薄膜制造新的一页,从此中国的PEEK薄膜长期依赖进口的历史将一去不复返。
0
0
607
艾邦材料小课堂 | 特种工程塑料聚醚醚酮PEEK
艾邦材料小课堂之PEEK篇(连载中)
0
0
133
君华PEEK成功用于航空航天事业
江苏君华特塑研制的PEEK复合材料,实现了助推伺服机构高可靠零位锁定性能,为长征五号B火箭首飞的成功发射奉献了力量。
0
0
86