Efè a nan tanperati mwazi sou fòs lyezon entèfas nan pwosesis la kouch ak bòdi nan tèmoplastik CF-PAEK (PEEK).
Konpoze fib kabòn tèrmoplastik ki gen gwo pèfòmans montre avantaj tankou gwo severite, rezistans enpak, absòpsyon imidite ki ba, ak ekselan pèfòmans anviwònman an. Rechèch sou sa a kalite materyèl konpoze te kontinyèl, sa ki lakòz devlopman nan divès kalite konpoze fib kabòn tèrmoplastik ak diferan matris, osi byen ke plizyè teknik pwosesis posib, ki gen ladan bòdi piki, bòdi konpresyon, ak bòdi kouch. Teknoloji k ap fonn segondè-tanperati depi lontan te konsidere kòm youn nan metòd prensipal yo pou preparasyon konpoze fib kabòn tèrmoplastik. Papye sa a pral entwodui efè tanperati mwazi sou fòs lyezon entèfas pou fib kabòn kontinyèl ranfòse polyaryl etè ketonn (CF-PAEK) ak kout fib kabòn ranfòse polyetè etè ketonn (CF-PEEK) pandan pwosesis la bòdi kouch, entegre apèsi nan literati pwofesyonèl. .
Preparasyon nan konpoze kouvwi soti nan Thermoplastic CF-PAEK ak CF-PEEK
Fib kabòn kontinyèl ranfòse tèrmoplastik polyaryl etè ketonn (CF-PAEK) konpoze yo te prepare lè l sèvi avèk fib kabòn unidireksyon, ki te Lè sa a, fòme nan fib kabòn kontinyèl ranfòse laminates konpoze nan bòdi konpresyon. Polyether etè ketonn (PEEK) ak kout fib kabòn ranfòse polyetè etè ketonn (SCF-PEEK) yo te chwazi kòm materyèl piki, sou fòm piki nan mwazi yo mete sou sifas la nan laminates CF-PAEK yo, epi kenbe anba presyon pou yon sèten peryòd yo pwodwi melanje kouvwi konpoze. Apre yo fin pèmèt lè a refwadi nan tanperati chanm, yo te retire konpoze fib kabòn tèrmoplastik yo epi koupe yo nan gwosè fiks yo. Plizyè tès pèfòmans yo te fèt apre sa, ki gen ladan tès pwopriyete mekanik, analiz mikroskopi elektwonik (SEM), tès fraksyon volim, tès konpòtman reolojik, ak tès nanoindentation. Done tès yo te fè yon grafik, ak konklizyon korespondan yo te trase atravè etid konparatif nan seri echantiyon miltip.
Efè tanperati mwazi sou fòs lyezon entèfas nan konpoze tèmoplastik CF-PAEK (PEEK).
1.Viskozite-tanperati koub nan PAEK ak PEEK rezin: Figi ki anwo a montre koub viskozite-tanperati pou rezin PAEK ak PEEK. Done yo endike ke viskozite PAEK varye ant apeprè 89 ak 237 Pa nan tanperati ant 340 degre ak 400 degre, pandan y ap viskozite PEEK varye ant 203 ak 330 Pa nan tanperati ant 360 degre ak 420 degre. Tou de rezin tèmoplastik montre konpòtman taye-eklèsi, ak viskozite diminye kòm ogmante tanperati. Pi ba viskozite a nan fizyon an résine, pi bon an difizyon an, ki enfliyanse pozitivman fòs lyezon entèfas.
2.Shear fòs nan konpoze kouvwi nan tanperati mwazi diferan: Figi a pi wo a montre koub estrès-souch pou PEEK ak SCF-PEEK materyèl nan diferan tanperati mwazi. Figi b prezante done fòs taye pou PEEK/CCF-PAEK ak SCF-PEEK/CCF-PAEK nan diferan tanperati mwazi. Fòs taye PEEK/CCF-PAEK se 56 MPa, 65 MPa, 70 MPa, ak 68 MPa, pandan ke fòs taye SCF-PEEK/CCF-PAEK se 77 MPa, 79 MPa, 85 MPa ak 71 MPa.
Rezilta yo endike ke kòm tanperati mwazi an ogmante, fòs la taye nan echantiyon yo amelyore. Anplis de sa, akòz ranfòsman an nan fib kabòn kout, fòs la taye nan SCF-PEEK / CCF-PAEK pi wo. Tanperati mwazi afekte tan retansyon tanperati koòdone ant fizyon an sou fòm piki (PEEK ak SCF-PEEK) ak Plastifye CCF-PAEK la, osi byen ke tan an kontak anvan geri. Kòm tanperati mwazi an ap monte, tanperati a nan kouch entèfas piti piti ogmante, fè pwomosyon k ap fonn ak difizyon nan résine PAEK nan pi ba tanperati k ap fonn, kidonk amelyore fòs lyezon entèfas.
3.Shear mòd echèk nan echantiyon konpoze kouvwi nan diferan tanperati mwazi: Figi ki anwo a montre koup transvèsal echèk taye nan PEEK/CCF-PAEK kouvwi konpoze nan diferan tanperati mwazi. Li revele ke anba aksyon an nan fòs taye, fant kòmanse fòme sou tou de bò echantiyon an epi pwolonje nan direksyon sant la. Lè tanperati mwazi an mete nan 220 degre ak 240 degre, echèk PEEK/CCF-PAEK prensipalman rezilta nan delaminasyon entèfasyal, ki endike fòs lyezon entèfasyal relativman fèb (Figi a ak b). Kontrèman, lè tanperati mwazi an ogmante a 260 degre ak 280 degre, echèk PEEK/CCF-PAEK se sitou akòz ka zo kase interlaminar, ki sijere pi fò fòs lyezon entèfas (Figi c ak d).
Figi ki pi wo a montre koup transvèsal echèk taye nan konpoze SCF-PEEK/CCF-PAEK kouvwi nan diferan tanperati mwazi, ak yon kondisyon echantiyon ki sanble ak sa yo ki nan konpoze PEEK/CCF-PAEK. Nan tanperati mwazi nan 220 degre ak 240 degre, echèk lyezon entèfas rete yon gwo pwoblèm (Figi a ak b). Lè tanperati mwazi an ogmante a 260 degre ak 280 degre, echèk SCF-PEEK/CCF-PAEK karakterize pa ka zo kase entèlaminar CCF-PAEK ak echèk koube SCF-PEEK (Figi c ak d). Akòz deformation koube a ak deformation taye interlaminar ki te koze pa pwosesis kouch la, lè fòs lyezon entèfas la febli, delaminasyon ka rive ant PEEK, SCF-PEEK, ak CCF-PAEK. Kòm fòs la lyezon entèfas ogmante, delaminasyon nan entèfas nan konpoze an diminye piti piti, pandan y ap ka zo kase interlaminar nan résine a ogmante.
Rezilta eksperimantal yo endike ke mòd echèk entèfas nan konpoze an chanje ak ogmante tanperati mwazi. Nan pi ba tanperati, tanperati koòdone a pi ba, epi fonn nan mwazi piki a refwadi pi rapid, sa ki lakòz difizyon molekilè pi dousman ak adezyon pi fèb. Chea echèk manifeste kòm echèk entèfas, karakterize pa lyezon mekanik. Kòm tanperati mwazi an ap monte, sifas ka zo kase PEEK ogmante piti piti. Tanperati mwazi ki pi wo ogmante tanperati koòdone ant PEEK résine ak PAEK, ogmante tan melanje anvan geri, ki fasilite pwosesis la k ap fonn nan résine. Lè tanperati a koòdone depase tanperati k ap fonn nan PAEK, yon kouch eutektik résine fòme nan koòdone a, amelyore fòs la lyezon entèfas.
4. Nanoindentation chaj-pwofondè koub nan konpoze kouvwi nan tanperati mwazi diferan: Koub ki nan figi ki anwo a endike ke pou menm chay la indentation, pwofondè indentation a piti piti diminye ak ogmante tanperati mwazi, sijere ke kapasite chaj-pote résine a nan koòdone a ranfòse kòm tanperati mwazi an monte. Pou konpoze PEEK/CCF-PAEK, nan yon tanperati mwazi nan 260 degre, kapasite chaj-pote nan résine koòdone a sanble ak sa yo ki nan PEEK, ki endike ke konpoze an kouvwi te rive nan yon eta nan résine fonn melanje ak kouch nan piki. résine (PEEK), reyalize fòs prèske idantik. An konparezon ak PEEK, SCF-PEEK/CCF-PAEK konpoze montre pi wo chaj nan koòdone a, sijere ke adisyon a nan fib kabòn kout amelyore résine a nan koòdone a, ki pèmèt li pote pi wo chaj.
Lè pwofondè indentation a piti, modil la rapidman diminye ak ogmante pwofondè indentation (Figi b), ki montre konsiderab varyasyon nan koub modil la pandan faz sa a. Yon fwa pwofondè a depase 250 nm, valè modil yo kòmanse lis ak ogmante pwofondè. Nan pwofondè ki pi gran pase 500 nm, koub modil la vin pi estab. Nan yon tanperati mwazi nan 220 degre, koub pwofondè-modil pou PEEK/CCF-PAEK kouvwi konpoze relativman enstab, ak yon modil pi ba nan 4.2 GPa. Sa a endike ke nan yon tanperati mwazi nan 260 degre, fizyon an ka fòme yon kouch rezin ansanm ak résine sifas preform la, sa ki lakòz yon modil konparab ak sa ki PEEK.
Koub pwofondè-modil la pou SCF-PEEK/CCF-PAEK kouvwi konpoze relativman lis, ki endike ke adisyon nan fib kabòn kout ka amelyore modil la nan résine nan koòdone la. Kòm tanperati mwazi an ogmante, modil la tou piti piti leve. Nan yon tanperati mwazi nan 260 degre, ogmantasyon an enpòtan, rive jiska 5.5 GPa, ki gen rapò ak tranzisyon an nan eta a lyezon entèfas nan tanperati sa a. Sa a endike ke de kalite rezin nan koòdone a ka fonn ak difize youn nan lòt. Anplis de sa, fib kabòn kout ka entegre tèt yo nan kouch entèfas la lè résine a nan yon eta fonn, ki kontribye nan ogmantasyon nan modil la.
