高温激光选区烧结聚醚醚酮/钽/铌点阵结构的力学性能研究

作者：蔡昊松; 陈鹏; 苏瑾; 王明哲; 王浩则; 闫春泽; 王卫; 史玉升

来源：航空制造技术, 2021, 64(15): 52-57+65.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2021.15.052

• 增材制造
• 高温激光选区烧结
• 聚醚醚酮
• 点阵结构
• 复合材料

聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)具有极高的耐热性与优良的机械性能,适合用于航空高温环境。而利用增材制造(Additive manufacturing,AM)制备轻质点阵结构,可替代常规的实体结构,实现航空零部件的轻量化。为此,制备了PEEK/Ta/Nb复合粉末材料,通过高温激光选区烧结(High temperature–selective laser sintering,HT–SLS)增材制造技术成形PEEK/Ta/Nb三周期极小曲面Gyroid梯度点阵结构,研究了复合材料点阵结构的压缩性能并阐明了结构断裂机制。研究表明,Gyroid梯度点阵结构在单元连接处虽然可以平滑过渡,但应力最先在孔隙率较大的斜杆处产生集中,达到临界值时逐层坍塌,断裂方向呈45°角。PEEK/Ta、PEEK/Nb与PEEK/Ta/Nb的屈服强度较PEEK(1.19MPa)分别提升了23.5%、6.7%与44.5%。

• 单位
  材料成形与模具技术国家重点实验室; 深圳华中科技大学研究院; 华中科技大学