由其優(yōu)異的高的機(jī)械強(qiáng)度、耐高的熱性、耐化學(xué)的腐蝕性以及良好的生物相容性等特點(diǎn),聚醚醚酮（PEEK）已廣泛地被應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、汽車(chē)及電子等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目、典型的性能數(shù)據(jù)以及國(guó)家的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比對(duì)PEEK材料的性能的深入的分析.。

1. 主要測(cè)試項(xiàng)目

PEEK 的性能測(cè)試通常包括以下幾類(lèi)：

- 力學(xué)性能

- 拉伸性能：拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷裂伸長(zhǎng)率（常用標(biāo)準(zhǔn) ISO 527）。

- 彎曲性能：彎曲強(qiáng)度、彎曲模量（常用標(biāo)準(zhǔn) ISO 178）。

- 沖擊韌性：Izod 或 Charpy 缺口沖擊強(qiáng)度（標(biāo)準(zhǔn) ASTM D256、ISO 179）。

- 硬度：洛氏硬度或肖氏硬度（標(biāo)準(zhǔn) ASTM D785、ISO 868）。

- 熱性能

- 熱變形溫度（HDT，標(biāo)準(zhǔn) ISO 75）。

- 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）與熔點(diǎn)（Tm）（常用 DSC 測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn) ISO 11357）。

- 熱膨脹系數(shù)與熱導(dǎo)率（標(biāo)準(zhǔn) ASTM D696、ASTM E1461）。

- 物理與化學(xué)性能

- 密度（標(biāo)準(zhǔn) ISO 1183）。

- 吸水率（標(biāo)準(zhǔn) ISO 62）。

- 耐化學(xué)性：常見(jiàn)溶劑、酸、堿環(huán)境下的質(zhì)量或強(qiáng)度變化。

- 阻燃等級(jí)（如 UL94 V?0）。

- 耐磨性與疲勞性能

- 磨損測(cè)試（如 Pin?on?disk）。

- 疲勞壽命（W?hler 曲線，動(dòng)態(tài)循環(huán)測(cè)試）。

2. 典型性能數(shù)據(jù)（未增強(qiáng) PEEK）

由商業(yè)級(jí)的未經(jīng)增強(qiáng)的PEEK的典型的測(cè)試值（各廠商各牌號(hào)均有所不同）可看出：

性能  典型數(shù)值  測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

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密度  1.30–1.32?g/cm3  ISO?1183

拉伸強(qiáng)度  90–110?MPa  ISO?527

拉伸模量  3–4?GPa  ISO?527

斷裂伸長(zhǎng)率  30–50?%  ISO?527

彎曲強(qiáng)度  150–170?MPa  ISO?1783132

彎曲模量  3.5–4.0?GPa  ISO?1783334

Izod 沖擊強(qiáng)度（缺口）  1.2–4?kJ/m2  ASTM?D2563536

熱變形溫度（1.82?MPa）  約 340?°C  ISO?753738

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）  143–145?°C  ISO?113573940

熔點(diǎn)（Tm）  334–343?°C  ISO?113574142

24?h 吸水率  0.1–0.15?%  ISO?624344

阻燃等級(jí)  UL94?V?0  UL?944546

但值得注意的是，無(wú)論增強(qiáng)的程度如何，對(duì)增強(qiáng)型的PEEK的拉伸/彎曲的模量都能相對(duì)的提高至10-18GPa，強(qiáng)度也相應(yīng)的提高，但其斷裂的伸長(zhǎng)率卻都將明顯的降低。

3. 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與注意事項(xiàng)

- 國(guó)際常用標(biāo)準(zhǔn)：ISO、ASTM 是 PEEK 測(cè)試的主要依據(jù)，具體項(xiàng)目前文已標(biāo)注。

將試樣的標(biāo)準(zhǔn)樣條通過(guò)注塑、壓塑或3D的FDM等先進(jìn)的制造工藝加工后，均將其精心地制作成標(biāo)準(zhǔn)的樣條，保證其表面完美無(wú)缺、尺寸的完全符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

- 環(huán)境條件：多數(shù)力學(xué)測(cè)試在 23?°C、50% RH 下進(jìn)行；高溫測(cè)試需控制爐溫均勻性。

- 測(cè)試速度：拉伸測(cè)試常用 5?mm/min，彎曲測(cè)試通常為 2?mm/min5152。

4. 應(yīng)用關(guān)聯(lián)性能

- 醫(yī)療植入：需測(cè)試生物相容性（ISO 10993）、疲勞壽命（如脊柱植入物的動(dòng)態(tài)彎曲疲勞）5354。

將對(duì)航天航空的長(zhǎng)期熱老化后的材料的性能保持、阻燃及低煙毒性的要求逐一做出相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和工藝的研究開(kāi)發(fā)。

- 3D 打印 PEEK：層厚與打印方向?qū)?qiáng)度影響顯著，最優(yōu)工藝常為層厚 300?μm、 raster 角 0°55。

通過(guò)對(duì)其的多方面的測(cè)試與對(duì)其的相關(guān)的數(shù)據(jù)的深入的分析就可對(duì)PEEK材料的各個(gè)性能的指標(biāo)是否能滿足其所對(duì)應(yīng)的特定的工程或醫(yī)療的應(yīng)用的要求做出全面的比較和評(píng)價(jià).。結(jié)合了對(duì)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的深入挖掘和對(duì)特定應(yīng)用的如人體植入、高溫的齒輪等的深入的設(shè)計(jì)的思考,我們才能真正的為其量身定制出一套切合實(shí)際的測(cè)試方案.。

以上關(guān)于PEEK 材料的性能測(cè)試內(nèi)容為上海春毅新材料原創(chuàng)，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載！