第十五届全国表面工程青年学术会议

         聚醚醚酮（PEEK）凭借其优异的机械强度、尺寸稳定性、耐磨及耐化学腐蚀等特性，已成为航空航天、汽车工业等领域解决高端装备运动部件摩擦学难题的关键材料。然而，随着服役工况日趋复杂苛刻，PEEK基复合材料的摩擦学改性及界面增强技术仍是制约其性能突破的共性难题。
        本研究在传统改性方法基础上，创新性地提出镶嵌式复合设计理念，将杜仲橡胶（TPI）引入3D打印PEEK骨架中，成功突破了TPI与PEEK因热力学不相容、成型温度差异巨大而无法传统复合的技术瓶颈。研究系统探讨了TPI熔融接枝改性、PEEK骨架表面活化及填充密度调控对界面结合的强化机制，揭示了碳纤维增强、载荷与速度等工况参数对复合材料摩擦磨损行为的影响规律。研究发现：TPI在摩擦过程中发生可控降解，一方面促进钢环表面减摩转移膜的形成，另一方面其优先磨损形成的"微储液池"结构延缓了磨屑排出，显著改善了摩擦界面的润滑状态；同时，碳纤维的添加有效提升了表面承载能力，协同促进了稳定转移膜的构建，实现了减摩抗磨性能的协同优化。
          本研究成果为新型PEEK基减摩抗磨复合材料的结构设计提供了理论依据与工艺指导，对推动PEEK复合材料在航空发动机轴承、汽车传动系统、精密机械运动部件等高端装备领域的工程应用具有重要价值。

3D打印，聚醚醚酮，复合材料，界面设计，摩擦学