仿生螺旋CF/PEEK复合材料

抗裂韧性优于传统铺层

采用龙虾螯棒螺旋铺层结构，裂纹路径扭转，吸能提高，经热处理后弯曲强度与模量进一步提升，界面结合增强抑制分层。

Li, Wenhao · Wuzhen, Huang · Xiong, Yi · Limin, Zhou · Gao, Fei · Lin, Jing

Composites Communications 2023

参数信息

弯曲强度提升率（相对准各向同性）

6.9 %

弯曲模量提升率（相对准各向同性）

23.9 %

吸收能量提升率（相对准各向同性）

5.9 %

热处理后弯曲强度提升率

24.9 %

热处理后弯曲模量提升率

20.9 %

技术优势

裂纹不直走

螺旋铺层使裂纹沿扭转路径扩展，增加断裂表面积，吸收更多能量。

热处理再强化

250°C处理6小时提高结晶度和界面交联，抑制分层，弯曲强度和模量分别提升24.9%和20.9%。

应用场景

• 轻质高强复合材料构件：用螺旋结构实现轻质高强，替代部分金属件减重。
• 抗冲击航空结构：扭转裂纹路径提高吸能，用于抗冲击航空结构。
• 3D打印高性能热塑性零件：可直接3D打印复杂螺旋铺层，省去传统层合工艺。