在航空航天領域的應用
由于聚醚醚酮PEEK具有低密度及良好的加工性等優(yōu)勢,便于直接加工成高要求的零部件,而碳纖維棒增強的聚醚醚酮復合材料進一步增強了聚醚醚酮的整體性能,從而越來越多地被應用于飛機制造。
例如,波音757-200系列飛機使用的整流罩就是用碳纖維棒增強PEEK材質制造的。另外荷蘭阿姆斯特丹的GereedschappenFabrick公司用30%碳纖維棒增強PEEK復合材料制作較大部件,并證明其力學性能可應用于飛機平衡裝置。
在汽車領域的應用
汽車的能耗與車重緊密相關,汽車輕量化不僅可降低燃油消耗和廢氣排放,還可以提高動力性和安全性,是汽車節(jié)能的有效途徑。汽車輕量化除了通過結構輕量化設計外,采用輕質材料是更為直接的方法。
碳纖維棒增強聚醚醚酮復合材料憑借其密度小、性能良好、工藝方便等優(yōu)勢,越來越頻繁地出現(xiàn)于汽車行業(yè),且表現(xiàn)出以塑代鋼的巨大潛力。例如,RobertBoschGmbH公司采用碳纖維棒增強PEEK代替金屬作為ABS的功能部件。
較輕的復合材料零件降低了轉動慣量,從而使反應時間縮小,很大地增強了整個系統(tǒng)的反應性能,且與以前使用的金屬零件相比成本有所降低。
在醫(yī)療領域的應用
目前可用的醫(yī)用高分子材料有聚四氟乙烯、聚乳酸、硅橡膠等數(shù)十種,但是從生物醫(yī)學的角度上來看,這些材料還不算理想,在使用過程中多少有些副作用,而PEEK樹脂因為具有無毒、質量輕、耐磨蝕等優(yōu)點,是與人體骨骼接近的材料。
可與肌體有機結合,因此聚醚醚酮樹脂及其復合材料近年作為骨科植入物被深入研究并應用于脊柱、關節(jié)等方面。相關研究證明,與傳統(tǒng)髖臼假體材料聚乙烯相比,碳纖維棒增強的聚醚醚酮有較高的耐磨性能和較好的生物相容性。
是一種未來髖臼假體的理想材料。將碳纖維棒增強聚醚醚酮和鈦合金的細胞毒性比較,發(fā)現(xiàn)兩者的細胞相容性相似,碳纖維棒增強聚醚醚酮復合材料可作為未來矯形外科固定器械的替代材料。
國內已有的典型應用是采用的碳纖維棒增強PEEK骨外科固定支架、瞄準器支架等醫(yī)療器械,在強度、耐腐蝕、耐磨性以及耐濕熱性等方面表現(xiàn)良好,有望在更多高端醫(yī)療器械中應用。