石墨烯和二氧化硅填料对聚醚醚酮性能的影响研究

发布时间：2020-12-25 13:42

　　通过熔融共混法制备了聚醚醚酮（PEEK）/碳基复合材料,比较了二氧化硅（SiO₂）和石墨烯纳米片（GNP）对PEEK性能的影响。结果表明:SiO₂堆积分布在PEEK基体中,而GNP在PEEK中形成了堆积片状结构;加入一定量的SiO₂和GNP均能有效提高PEEK的弹性模量,最大值分别为5.2 GPa和5.8 GPa;加入GNP可以有效提高PEEK复合材料的抗拉强度,而SiO₂的加入则会降低抗拉强度;随着SiO₂和GNP含量的增加,PEEK复合材料的弹性模量在不同温度下表现出不同的趋势;PEEK/SiO₂复合材料较PEEK/GNP复合材料具有较好的阻尼性能。 

【文章来源】：塑料科技. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同PEEK复合材料的形貌照片

图2为PEEK纳米复合材料的结晶度。由于PEEK中纳米填料的含量较低（质量分数≤5%），纳米颗粒的排列和石墨烯板层的形成并未阻碍PEEK中晶化的进行，因而SiO2或GNP的加入并未显著改变PEEK的晶体结构和结晶度。

图3为PEEK复合材料的弹性模量。从图3可以看出，2种填料对PEEK均有增强作用。GNP添加量为0.5%、2.0%和5.0%的复合材料，弹性模量分别为4.7、5.8和5.6 GPa；而对于填料纳米Si O2，弹性模量分别为4.8、5.2和4.9 GPa，增强效果整体弱于GNP。产生上述结果的原因是由于在非晶区球晶的结晶过程和形成过程中，聚合物会发生体积收缩，从而产生拉伸残余应力。而GNP在结晶球晶周围具有足够的弹性可以释放应力。因此，GNP对PEEK基体具有更为显著的增强作用。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：2937765