Углеродное волокно
В связи с непрерывным повышением требований к характеристикам материалов в современной промышленности постепенно стали очевидны ограничения традиционных конструкционных пластиков с точки зрения проводимости, термостойкости, коррозионной стойкости и механической прочности. Особенно в таких областях, как электронное оборудование, аэрокосмическая промышленность, электромобили и высокотехнологичные медицинские устройства, материалы должны обладать не только превосходной структурной стабильностью, но и электромагнитным экранированием, электростатическим рассеиванием и долговременной адаптацией к окружающей среде. На этом фоне проводящий полиэфирэфиркетон (PEEK) появился и быстро стал объектом активных исследований в области высокоэффективных композитных материалов. Проводящий PEEK не только наследует превосходную термическую стабильность, химическую инертность и механическую прочность исходных материалов PEEK, но и обеспечивает функциональное расширение за счет введения проводящих наполнителей, предоставляя новое решение для проектирования материалов в сложных условиях эксплуатации.
В процессе модификации проводящего PEEK углеродное волокно (УВ) играет двойную роль в качестве основной армирующей фазы: с одной стороны, оно значительно улучшает механические свойства матричного материала благодаря своей высокой удельной прочности и высокому модулю упругости; с другой стороны, само углеродное волокно обладает превосходной проводимостью, которая может формировать непрерывную или полунепрерывную проводящую сеть, эффективно снижая объемное сопротивление материала. Когда углеродное волокно равномерно диспергировано в матрице PEEK в соответствующей пропорции (обычно 10–30%) после таких процессов, как смешивание в расплаве и литье под давлением, внутри материала может быть создан стабильный проводящий путь.
Этот синергетический эффект ?проводимость + армирование? позволяет композитному материалу обладать как металлической проводимостью, так и преимуществами легкости и коррозионной стойкости полимера, что делает его особенно подходящим для компонентов, которым необходимо сбалансировать несущие и электрические функции.
Характеристики проводящих композитов из PEEK, армированных углеродным волокном, в значительной степени зависят от точного контроля процесса получения.