近期，我中心硕士研究生冯宇腾以第一作者在Advanced Engineering Materials期刊上发表了题为 “Fabrication of PEEK Foams with Superior Properties and Mitigated Weld Lines by Microcellular Injection Molding” 的研究论文，董斌斌副教授和米皓阳副教授为论文通讯作者。
聚醚醚酮树脂（PEEK）是一种集耐高低温、自润滑、耐腐蚀和高机械强度等优异性能于一身的特种工程塑料，近年来被广泛应用于医疗器械和军工航天等领域。本研究以超临界N2作为物理发泡剂，利用微孔发泡注射工艺成功制备了具有良好泡孔形态和力学性能的PEEK发泡材料。
基于有限元模拟的正交实验提供的最佳工艺参数，本工作获得的发泡PEEK制品实现了10%的减重量，样品截面呈现出典型的“三明治”结构，芯层的泡孔直径均处于25μm~35μm范围内，且近浇口处的泡孔直径明显大于远浇口处泡孔。由于泡孔的扩张和分子链的缠结，发泡PEEK制品在熔接痕处的熔体粘结比常规注塑制品更紧密，有效缓解了熔接痕对发泡PEEK的力学性能削弱作用，且使发泡制品呈现出了更好的延展性。本研究为减弱熔接痕的副作用提供了新的思路，对工程塑料轻量化研究具有可观的实际价值。
图1. PEEK发泡材料的泡孔形态、力学性能、熔接痕形貌及其作用机理
该研究得到了国家自然科学基金（12072325），“111”计划（D18023）和重大研发项目（2019YFA0706802）的资助。
论文信息： Fabrication of PEEK Foams with Superior Properties and Mitigated Weld Lines by Microcellular Injection Molding, Advanced Engineering Materials, 2021, DOI: 10.1002/adem.202100766
论文链接： Fabrication of Polyether–Ether–Ketone Foams with Superior Properties and Mitigated Weld Lines by Microcellular Injection Molding - Feng - - Advanced Engineering Materials - Wiley Online Library
