在航空航天、能源化工等領(lǐng)域,由于其使用環(huán)境苛刻(如高溫、高壓、腐蝕),如航空發(fā)動機,目前正朝著推力大、能耗低、使用壽命長等方向發(fā)展,因而對材料性能提出更高的要求。除了要考慮材料的高溫力學性能外,還需要考慮材料的蠕變。蠕變(creep)是指在一定的溫度和較小的恒定應力作用下,材料的應變隨時間的增加而增大的現(xiàn)象。換言之,耐蠕變性越好,則在一定應力下的形變越小,不會因變形而使產(chǎn)品開裂,因而使用壽命更長。
蠕變性能測試
PEEK(聚醚醚酮)是一種半結(jié)晶性熱塑性特種工程塑料,具有優(yōu)異的機械性能、耐腐蝕、耐磨損、耐蠕變等特性。純PEEK長期在160 ℃下依舊保持足夠的機械性能,纖維改性后,使用溫度可達260 ℃。本文采用ISO 899-1測試標準對其進行拉伸蠕變測試,測試5 h,結(jié)果見下圖。
圖1 材料的蠕變曲線
首先,對于材料的蠕變,通常經(jīng)過三個階段(如圖1所示),第Ⅰ階段:不穩(wěn)定階段;第Ⅱ階段:穩(wěn)定階段;第Ⅲ階段:加速以致破壞階段。因而材料的工作段不能超過穩(wěn)定階段,換言之,穩(wěn)定階段越長,材料的使用壽命則越久。
圖2 PEEK 5600G在不同應力下的常溫拉伸蠕變
其次,由圖2我們可以發(fā)現(xiàn),應變隨著應力增加而逐漸增大,而純PEEK甚至在60 MPa的應力下,測試時間內(nèi)其形變量幾乎不增長,說明具有很好的耐蠕變特性。
除了應力外,溫度也影響著材料的蠕變性能,測試溫度越高,蠕變越明顯。
君華是一家可提供從聚合、成型以及成品制品的PEEK材料應用創(chuàng)新的生產(chǎn)服務(wù)商。公司致力于PEEK材料基礎(chǔ)性能研究,先后與吉林大學、東華大學、常州大學等高校建立長期合作機制,先后獲得“國家高新技術(shù)企業(yè)”、“常州市特種工程塑料工程技術(shù)研究中心”、“江蘇省研究生工作站”等資質(zhì),為國內(nèi)PEEK行業(yè)貢獻自己的力量。
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