聚醚醚酮复合材料制备技术在医疗领域中的应用进展

随着科学技术的进步和人们健康意识的提升,植入性医疗器械被越来越广泛应用于临床。聚醚醚酮复合材料因具有低影像学干扰、轻质高强、模量更接近人体组织、动态负载性能优异、耐腐蚀以及耐磨等特点,在医疗领域应用前景广阔。本文重点介绍了注塑成型、3D打印成型和预浸料热压成型三种聚醚醚酮复合材料制备技术的基本原理、国内外研究及其在医疗领域中的应用进展,比较了不同制备技术的优缺点和适应性。同时,提出了聚醚醚酮复合材料在医疗应用中所面临的问题与挑战。希望未来相关研究深入开展,促进我国医用材料水平的发展和植入性器械的更新换代,提高患者身体健康水平,改善生活质量。

聚醚醚酮基复合材料的摩擦学研究进展

聚醚醚酮 (PEEK)基复合材料是一类重要的高性能热塑性聚合物 ,在工程中有重要的应用价值。论述了不同实验条件下PEEK基复合材料的摩擦和磨损特性 ,讨论了复合材料的不同结构和组成对其摩擦磨损特性的影响。主要分析了聚四氟乙烯 (PTFE)、聚醚酰亚胺 (PEI)、热致液晶聚合物 (TLCP)以及无机颗粒增强剂 (包括纳米粒子 )和纤维填料 (玻璃纤维GF和碳纤维CF)对PEEK摩擦学特性的影响。并对PEEK改性手段的现状及前景进行了分析。

纳米Al_2O_3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2 O3 和聚四氟乙烯 (PTFE)填充聚醚醚酮基 (PEEK)复合材料 ,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2 O3 和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性。结果表明 ,纳米Al2 O3 使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善 ,其改善程度与纳米Al2 O3 的填充量有关 ,当纳米Al2 O3 的含量较低 (3% )时 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主 ;而当纳米Al2 O3 的含量较高 (10 % )时 ,纳米Al2 O3 填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损 ;纳米Al2 O3 的含量为 5 %～ 7%时 ,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低。随着载荷的增加 ,纳米Al2 O3 PTFE

聚醚醚酮基复合材料的疲劳寿命表达式及累积疲劳损伤预测

通过对短碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料的疲劳寿命试验数据的分析，给出了其疲劳寿命表达式。

由钛基晶须增强的聚醚醚酮耐磨复合材料及其制备方法

本发明涉及一种由钛基晶须增强的聚醚醚酮（PEEK）耐磨复合材料及其制备方法，用直径为0．5～3．0μm、长径比5～50经表面改性处理的钛基晶须增强PEEK制得本耐磨复合材料。该材料由钛基晶须、聚四氟乙烯、PEEK共混而成，采用热模压或注塑挤出成型，其强度高，耐温耐磨性佳。与相同含量的碳纤维增强PEEK相比，耐磨性提高10倍，摩擦系数降低30％。该材料具有良好的耐碱性能，

基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响

采用化学气相浸渗法对2DC/SiC复合材料进行基体改性,制备了二维碳纤维增韧碳–碳化硅二元基复合材料(twodimensionalcarbonfiberreinforcedC–SiCbinarymatrixcomposites,2DC/C–SiC)。2DC/C–SiC复合材料的基体为热解碳和碳化硅交替叠层的多层基体。研究了2DC/C–SiC复合材料的微观结构,比较了2DC/SiC复合材料和2DC/C–SiC复合材料的力学性能及断口形貌。结果表明:2DC/C–SiC复合材料可在基本保持2DC/SiC复合材料抗弯强度的基础上,其断裂韧性得到显著提高。基体改性的效果明显。纤维的逐级拔出是断裂韧性提高的原因。

连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放技术研究进展

连续纤维增强热塑性树脂基复合材料具有力学性能优异、使用温度区间广、可二次加工等独特性能优势,在航空等领域取得了长足发展。为进一步提高该类材料的生产加工效率,以自动铺放技术为代表的自动化加工技术成为当前研究的热点。本文在介绍了自动铺放技术的相关概念和连续纤维增强热塑性树脂基复合材料相关材料体系的基础上,总结了自动铺放技术国内外研究和应用现状,并重点阐述了当前自动铺放技术的相关研究热点和研究进展。

化学气相浸渗2D C_f/(SiC-C)复合材料的微观结构与强韧性

采用等温等压化学气相浸渗法(ICVI)制备了二维碳纤维增韧碳化硅-碳二元基复合材料(2DCf/(SiC-C)).利用扫描电镜(SEM)和背散射电子成像(BSE)研究了其基体的微观结构,并与二维碳纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(2DCf/SiC)比较了室温力学性能和断口形貌.结果表明:2D Cf/(SiC-C)复合材料的基体是由SiC与热解碳(PyC)组成的多层结构,PyC基体层分布均匀而连续,且与SiC基体层结合紧密.纤维束内部PyC基体层较厚的2D Cf/(SiC-C)复合材料具有较高的强韧性,其拉伸强度、断裂应变、断裂韧性和断裂功分别比2D Cf/SiC复合材料的提高了3%、142%、22%和58%.SiC与PyC组成的多层基体使2D Cf/(SiC-C)复合材料的纤维在拔出过程中发生了两次集中拔出,且第一次集中拔出的纤维对复合材料的强韧性起主要作用.

纳米粒子及PTFE填充PEEK复合材料摩擦特性的载荷和时间依赖性

以热压成型法制备了纳米Al2O3和纳米TiO2分别与聚四氟乙烯(PTFE)填充PEEK复合材料,利用自制销-盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下复合材料的摩擦行为。结果表明:复合材料的摩擦因数依赖于材料中纳米粒子的种类和含量,并对载荷有明显的依赖性;当纳米Al2O3的质量分数为5%～7%时,PEEK复合材料的摩擦因数和比磨损率最低;随着外加载荷的变化,摩擦因数呈现一定的变化规律。

用共固结和热变形成型技术制造热塑性复合材料加筋结构

报导了碳纤维增强聚醚醚酮基热塑性复合材料的带L型加强筋结构件的一体化制造过程。强调了加强筋的热变形成型制造技术。实验发现,用编织布直接铺层模压成型加强筋时,难于精确控制碳纤维的定位;成型固结后,边缘区空隙率高。而用对合模模压热变形成型技术制造时,这些问题则可以解决。采用共固结技术制备了平板加筋结构。后两项技术在制造复杂制件方面具有一定的优势,大批量生产时可以降低制造成本。

基于分形理论的二元复合材料电导率模型及其在钼基金属陶瓷中应用

二元复合材料导电性能与微观结构密切相关,其组成相的形态分布具有分形特征。基于分形理论和通用有效介质(GEM)方程,建立二元复合材料的电导率模型,确定复合材料导电性能与组成相固有电导率、分形维数之间的定性关系,并应用于Mo-ZrO_(2)、Mo-SiO_(2)和Mo-Al_(2)O_(3)等3种钼基金属陶瓷电导率计算。结果表明:GEM方程中结构因子t与高导电相分形维数和迂曲度分形维数满足一定的函数关系,分形维数D_(f)随着体积分数的增加而逐渐增大,迂曲度分形维数D_(T)随着体积分数的增加而逐渐减小。3种钼基金属陶瓷的电导率模型计算结果与实验结果吻合程度较好。

滑动轴承聚合物基自润滑材料的开发与应用进展

介绍聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚甲醛、聚酰亚胺等滑动轴承用自润滑材料的研究开发情况、性能特点及用途,重点介绍了聚醚醚酮基复合材料的共混改性、纤维增强改性、填充改性和表面改性等方面的研究进展和应用情况,并提出了自润滑材料今后的发展方向。

树脂基复合材的发展及趋势

介绍了树脂基复合材料的发展过程,并对3种主要代表物做了介绍,还说明了其主要性能指标.

聚醚硅氧烷/聚半硅氧烷双重改性蓖麻油基水性聚氨酯

以蓖麻油与端羟基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷（PEPSO）互混作为多元醇原料，制备出植物油基水性聚氨酯，将不同用量的四羟基八苯基双层笼型倍半硅氧烷（DDSQ-40H）引入到其中，制备出系列PEPSO／DDSQ-40H复合改性聚氨酯纳米复合材料（WPU-15、WPU-15-2、WPU-15-4、WPU-15-6、WPU-15-8）。利用FTIR、1HNMR、TGA、SEM、TEM和粒径分析仪对DDSQ-40H及PEPSO／DDSQ-40H进行了结构表征与性能测试，并探讨了DDSQ-40H对聚氨酯材料热稳定性、表面疏水性及力学性能的影响。TGA结果表明，与不含DDSQ-40H的聚氨酯材料相比，当DDSQ-40H6用量为8％（以扩链剂乙二胺物质的量为基准，下同）时，复合材料的初始降解温度（乃％）提高了22．5℃静态接触角、扫描电镜测试结果表明，随DDSQ-40H用量的增加，粒子问出现团聚现象，但仍能均匀分散于水性聚氨酯基体中，材料表面的疏水性增大，样品WPU-15-6的静态接触角达到90．4°；拉伸测试结果表明，DDSQ-40H的引入能在一定程度上提高材料的拉伸强度，由WPU-15的9．7MPa增至WPU-15-6的16．0MPa。

有机硅改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能

端羟丙基聚二甲基硅氧烷(HP-PDMS)取代部分多元醇原料蓖麻油,通过预聚体法制得植物油基水性聚氨酯(WPU)。利用醇羟基和异氰酸酯基之间的反应,引入不同含量的HP-PDMS到WPU链段中,制备出WPU/HP-PDMS复合材料。同时利用全反射傅里叶变换红外光谱测试、透射电子显微镜测试、热稳定性测定、静态接触角测试及拉伸测试探讨复合材料的疏水性、热稳定性和拉伸性能的变化。结果表明,HP-PDMS成功改性蓖麻油基WPU;随着HPPDMS含量的增加,复合材料的初始热分解温度(T5%)从225℃增加到248.5℃,同时,少量HP-PDMS的引入可以一定范围内提高材料的疏水性及拉伸强度。

俄罗斯第6代战斗机发动机最新进展

为全面了解和掌握国外第6代战斗机发动机的研制历程和先进技术,基于有限资料综述了俄罗斯第6代战斗机发动机技术发展路线与关键技术的最新进展。俄罗斯第6代战斗机发动机的构型已经基本明确,关键技术也已基本明确并开始筹划。关键技术包括三涵道自适应循环、二元推力矢量喷管、陶瓷基复合材料(CMC)部件、3D打印等。

聚醚醚酮在骨移植中的应用

聚醚醚酮诸多的优点(优良的机械性能、耐磨性能、耐化学性、良好的生物相容性、与人体骨接近的弹性模量、射线可透性、易加工及可重复消毒等)使其在骨科种植体的应用研究中成为替代不锈钢、钛合金、超高分子量聚乙烯等候选材料之一,但是,聚醚醚酮的生物惰性限制了其临床应用。为了获得良好的骨种植界面,通过在聚醚醚酮材料中制备孔隙结构,复合生物活性陶瓷和增强纤维等方法,使聚醚醚酮及其复合材料从生物惰性转变为生物活性。本文归纳了多孔聚醚醚酮、聚醚醚酮基二元复合材料和聚醚醚酮基三元复合材料的生物力学和生物活性的变化及其潜在的临床应用,为获得生物力学与人体骨相近且生物活性、生物相容性、生物安全性均优良的以聚醚醚酮为基体的骨移植材料提供理论依据,促进聚醚醚酮及其复合材料在骨移植中的广泛应用。

连续CF/PEEK预浸料制造技术研究进展

适合连续碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)预浸料的制造技术有熔融浸渍、粉末悬浮和混编模压,对各技术优缺点进行分析。通过总结各技术的发展现状,提出了熔融浸渍技术发展热点为浸渍模具的改进方法,粉末悬浮技术发展热点为分散系的改进,混编模压技术发展热点为碳纤维与树脂纤维的编织方式。

聚醚醚酮特种纤维的研究

聚醚醚酮树脂是20世纪80年代初由英国ICI公司最先开发成功并商品化的。其最初的应用目的主要是热塑性树脂基复合材料的基体树脂和耐高温高性能工程塑料。