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聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶型的特种工程塑料,具有优异的物理和化学性能而在航空航天、汽车船舰、生物医用等领域有着广泛的应用。但是在其服役过程中,物理老化行为会使PEEK的材料性能下降,导致材料失效甚至酿成安全事故。物理老化是高分子材料的通病,针对物理老化行为的研究多集中在非结晶高聚物,而对于微结构更为复杂的半结晶型高聚物则研究较少。本文针对PEEK的物理老化行为展开了实验、数值模拟方面的研究,有助于加深对半结晶高聚物物理老化的认识和对制品抗老化措施的指导。具体工作如下:本文以PEEK屈服应力的变化来表征物理老化行为,通过实验测试拟合出了屈服应力随物理老化时间的变化模型。以注塑成型技术制备PEEK的标准拉伸试样,通过高温热处理对试样进行人工加速物理老化处理,并通过单向拉伸实验得到热处理之后PEEK的屈服应力变化规律,最后对数据进行拟合得到了以132℃为参考温度,PEEK材料的屈服应力物理老化模型,并通过实验验证了模型的正确性。在PEEK材料成型过程中,当其温度降至玻璃化温度时,物理老化行为就开始发生,本文通过数值模拟的方法对PEEK材料注塑成型和冷却过程进行了热分析,根据其所经历的热历史预测了试样成型过程中的屈服应力变化。使用Moldflow对PEEK注塑成型过程进行数值计算,将成型结束时的温度分布作为初始温度场,使用Abaqus对试样进行冷却至室温过程的计算,最后提取试样各个节点的热历史,应用屈服应力物理老化模型预测试样的屈服应力分布,并对预测结果进行了验证。PEEK材料是一种半结晶型高聚物,其结晶度对屈服应力和物理老化有一定的影响,本文通过实验测试得到了结晶度与屈服应力的联系,并建立了包含结晶度的PEEK屈服应力物理老化模型。对PEEK试样进行不同温度、不同时间的高温热处理,得到了不同结晶度的PEEK试样。对其中四个不同结晶度的PEEK试样进行热处理进而加速物理老化进程,以其屈服应力的变化来表征物理老化行为,最后对数据进行分析拟合,得到了以145℃为参考温度时包含结晶度的PEEK材料的屈服应力随物理老化模型。