3D打印SCF/PEI/PEEK复合材料的摩擦学性能

作     者：阮俊飞 裴先强 车清论 张建军 

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2022ME200) 中国科学院战略性先导科研专项(XDB0470102)资助 

主　　题：复合材料 热学性能 力学性能 摩擦学性能 转移膜 

摘      要：基于前期研究聚醚酰亚胺(PEI)能够提高聚醚醚酮(PEEK)的热性能但降低其耐磨性的结果，本研究中将短切碳纤维(SCF)引入PEI/PEEK共混体系，系统研究了SCF含量对PEI/PEEK共混复合材料热学性能、力学性能和摩擦学性能的影响，并通过扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等对转移膜和磨损表面进行分析，讨论了SCF对复合材料摩擦学性能的影响机理。结果表明：一方面，具有较高耐磨性的SCF在摩擦过程中暴露在复合材料的表面，优先承担载荷，降低对偶表面对聚合物基体造成的变形和损伤；另一方面，SCF的添加有助于在摩擦过程中形成薄且均匀的转移膜，以上两者共同作用有效改善了复合材料的摩擦学性能。本研究中的结果为高温环境中服役的PEEK基减摩抗磨复合材料的设计制备提供了理论和技术指导。