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2025年6月30日，《Composites Part B: Engineering》发表奥地利维也纳工业大学材料科学与技术研究所，莱奥伯斯多夫机械制造有限公司，奥地利上奥地利应用科学大学， 德国亥姆霍兹-赫伦研究中心，AC2T 研究有限公司，莫科姆复合材料有限公司，塑料技术转移中心有限公司，TAG 有限公司最新研究《The effect of PTFE on the deformation behavior of PPS composites for high-pressure hydrogen applications》（聚四氟乙烯（PTFE）对用于高压氢气环境的聚苯硫醚（PPS）复合材料变形行为的影响）。
**摘要**
- 高效储存氢气对于可再生能源的广泛应用至关重要；
- 往复式活塞压缩机在无润滑的氢气应用中起着关键作用，确保气体纯度和高压力差；
- 聚苯硫醚（PPS）聚合物基复合材料具有高强度和低摩擦磨损，适用于摩擦学应用；
- 本研究通过高级成像技术评估不同聚四氟乙烯（PTFE）含量对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料性能的影响。
**方法**
- 通过注射成型制备了含有32 wt.%碳纤维增强的实验性PPS复合材料，并引入了不同含量的PTFE粉末润滑添加剂；
SCT、拉伸试验装置（a）、安装在PETRA3 P05光束线上的测量装置及其线性驱动器（b）以及测得的拉伸试验载荷曲线（c）。
- 采用数字体积相关（DVC）分析裂纹扩展行为，并结合热机械和摩擦学测试评估材料性能；
DVC工作流程，用于定位纤维增强PPS基复合材料中的裂纹起始位置，以PPS10PTFE/CF32f为例。子图(a)展示高SCF区域的识别及感兴趣区域（ROI）的选择；(b) 展示每个载荷步中ROI体积内的最大SCF分析；(c) 展示缺陷与最大SCF的叠加，用于分析损伤起始。
- 进行标准力学测试，包括拉伸和压缩测试，以评估不同PTFE含量对材料力学性能的影响。
**结论:**
- 本研究表明，PTFE含量对PPS复合材料的力学性能、尺寸稳定性和耐磨性有显著影响；
- 创新点：通过同步辐射断层扫描和DVC分析揭示了PTFE对复合材料微观结构和裂纹扩展机制的影响；
裂纹起始过程显示了最终载荷步中的局部应变集中（红色/黄色表面），并展示了PPS5PTFE/CF32f (a)、PPS10PTFE/CF32f (b) 和PPS15PTFE/CF32f (c) 的初始空洞（绿色）和大尺度孔隙（蓝色）的分割结果。
- 性能：PTFE含量为5 wt.%的PPS复合材料表现出最佳的综合性能，在高压氢气压缩机应用中具有潜力；
测得的CoF（所有循环）和磨损（磨合期，最多1500次循环），显示了PPS5PTFE/CF32f (a)，(b)，PPS10PTFE/CF32f (c)，(d) 和 PPS15PTFE/CF32f (e)，(f) 的算术平均值（黑线）、标准差（彩色阴影区域）及个别测试结果（彩色线条）
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