(HA-CF)/PEEK多层复合材料的制备与力学性能研究

发布时间：2021-07-31 13:21

　　通过原位合成-多层复合-热压成型相结合技术制备出（HA-CF）/PEEK多层复合材料。采用XRD、FT-IR和SEM等检测设备对多层复合材料的显微形貌、显微结构和组织成分进行观察和分析；通过表面沉积HA实验评价了制备工艺条件对（HA-CF）/PEEK多层复合材料生物活性的影响变化规律；系统研究了制备工艺条件对（HA-CF）/PEEK多层复合材料拉伸和弯曲力学性能的影响规律及断裂机理和增强机理。得到如下主要结论：1.XRD分析结果表明热压成型制备过程中不会改变PEEK、CF及HA的组织成分及结构；FT-IR分析结果表明CF经过浓硝酸处理后,其表面上引入了含氧的活性基团；SEM分析结果表明（HA-CF）/PEEK多层复合材料是拥有3层且每个界面都能平滑过渡的类似夹心板结构的复合材料；通过生物矿化实验（表面沉积HA）表明（HA-CF）/PEEK多层复合材料具有良好的生物活性。2. HA/PEEK复合材料的拉伸强度及断裂应变随着HA含量的增加而下降,且退火处理明显提高了拉伸强度。3.碳纤维的表面处理对CF/PEEK复合材料力学性能影响显著。浓硝酸处理后的CF/PEEK复合材料的力学强度最好,且... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 PEEK的性能与应用
        1.2.1 PEEK的性能
        1.2.2 PEEK的应用
    1.3 羟基磷灰石的制备
        1.3.1 溶液沉淀法
        1.3.2 水热合成法
        1.3.3 固相反应法
        1.3.4 溶胶-凝胶法
        1.3.5 超声波合成法
    1.4 CF表面改性
    1.5 多层复合材料的制备与性能
        1.5.1 等离子喷涂法
        1.5.2 粉末冶金法
        1.5.3 离心铸造法
        1.5.4 电沉积法
        1.5.5 气相沉积法
        1.5.6 火花等离子烧结
        1.5.7 原位合成法
    1.6 研究内容
2 (HA-CF)/PEEK多层复合材料的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验主要仪器
        2.2.3 CF/PEEK复合材料的制备
        2.2.4 HA/PEEK复合材料的制备
        2.2.5 (HA-CF)/PEEK多层复合材料的制备
        2.2.6 生物活性实验
        2.2.7 样品表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 FT-IR分析
        2.3.3 SEM观察
    2.4 本章小结
3 (HA-CF)/PEEK多层复合材料拉伸力学性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验样品
        3.2.2 退火处理
        3.2.3 拉伸力学性能测试
        3.2.4 SEM观察
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 HA/PEEK复合材料拉伸力学性能
        3.3.2 CF/PEEK复合材料拉伸力学性能
        3.3.3 (HA-CF)/PEEK多层复合材料拉伸力学性能
    3.4 本章小结
4 (HA-CF)/PEEK多层复合材料弯曲力学性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验样品
        4.2.2 弯曲力学性能测试
        4.2.3 SEM观察
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CF/PEEK复合材料弯曲力学性能
        4.3.2 (HA-CF)/PEEK多层复合材料弯曲力学性能
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]环控系统高温管路用聚醚醚酮的应用性能研究[J]. 代晓瑛,雷兴平.  塑料工业. 2013(11)
[2]蛋壳水热法合成羟基磷灰石[J]. 葛冬梅,孙峰,王震.  河北师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]室温固相法制备羟基磷灰石粉体[J]. 郭效军,严虎东,王爱平,张力.  硅酸盐通报. 2012(06)
[4]功能梯度材料的制备与应用[J]. 訾克明,陈劲松.  热加工工艺. 2012(22)
[5]功能梯度材料制备方法的研究现状[J]. 张勇.  热加工工艺. 2012(18)
[6]温和条件下超声波合成纳米羟基磷灰石[J]. 范瑶瑶,尚雷,胡宗超.  贵州化工. 2012(03)
[7]溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石粉体[J]. 徐晓虹,吴建锋,华全,倪扬,闫宇嵩,沈薇薇.  硅酸盐学报. 2012(02)
[8]AZ-1改性炭纤维/聚三唑复合材料界面研究[J]. 费军,扈艳红,黄发荣,杜磊.  材料工程. 2011(08)
[9]聚醚醚酮的分子量对其结晶行为和热学行为的影响[J]. 金石磊,任雯清,陆倩淑,李小慧,杨振国.  化工新型材料. 2011(06)
[10]超声波辅助下纳米羟基磷灰石的制备[J]. 张爱娟,李成峰.  山东大学学报(工学版). 2011(01)

博士论文
[1]羟基磷灰石晶粒/粒子的水热控制合成[D]. 张海斌.中南大学 2011

硕士论文
[1]室温固相法制备Mg/Al-LDH和羟基磷灰石[D]. 王爱平.西北师范大学 2011
[2]羟基磷灰石粉体的合成及碳酸钙的仿生合成研究[D]. 冯杰.南京航空航天大学 2005



本文编号：3313542