一、基础耐磨概况
纯 PEEK 本身耐磨优良,摩擦系数低、抗蠕变、高温下耐磨衰减小;但纯 PEEK 耐磨仍然有限,工程里大多添加填料改性进一步提升耐磨。
纯 PEEK:摩擦系数 0.3‑0.4;耐磨一般,低速工况够用,高速‑重载下磨损偏大。
改性常用组合:PEEK+PTFE、石墨、二硫化钼、碳纤维 CF、玻纤 GF。
各填充体系优缺点
1、PEEK‑PTFE(最通用耐磨配方)
摩擦系数可降到 0.15‑0.2;自润滑效果最好;低速‑中载表现优秀。
缺点:PTFE 会降低材料刚性、压缩强度、耐热,不能承受极高负载。
2、PEEK‑碳纤维 CF30(碳纤增强耐磨款)
耐磨性远优于玻纤增强 PEEK;高温耐磨稳定性强;抗蠕变好,可以承受重载;高速运转时磨损很小。
摩擦系数约 0.25‑0.3;适合高速旋转部件、轴承、活塞环。
短板:碳纤硬度偏高,配对金属件容易被刮伤,不配合软钢。
3、PEEK‑石墨、MoS₂二硫化钼
石墨适合高温工况;MoS₂在高温真空环境润滑效果突出,常温改善幅度不如 PTFE。
4、玻纤增强 PEEK‑GF30
玻纤硬度高,玻纤脱落颗粒会刮擦对偶金属,耐磨性能较差,一般不用于摩擦场景,多用于结构件。
二、横向对比(同等工况)耐磨排序(由优到劣)
改性 PEEK‑CF+PTFE>PEEK‑PTFE>纯 PEEK>POM‑PTFE>PA66‑PTFE。
PEEK 最大优势:‑50℃~250℃高温区间耐磨依旧稳定,普通 POM、尼龙超过 100℃磨损急剧恶化。
三、选型建议
低速轻载、静音:选 PEEK‑15‑20% PTFE;
高速重载、高温环境:优先 PEEK‑30% 碳纤 + 少量 PTFE;
真空高温环境:PEEK 加石墨或二硫化钼;
如果是配对软钢:避开纯碳纤 PEEK,优先 PTFE 填充 PEEK。
四、关键参数参考(磨损值)
纯 PEEK:磨损速率约 \(7×10^{-6}\ \mathrm{mm^3/(N·m)}\)
PEEK‑PTFE20%:磨损速率下降至 \(1.0\sim1.5×10^{-6}\ \mathrm{mm^3/(N·m)}\)
CF30+PTFE 复合 PEEK:磨损速率可做到 \(0.4‑0.6×10^{-6}\ \mathrm{mm^3/(N·m)}\)。
