屏蔽是航空航天仪器仪表外壳的普遍要求。外壳各组成部分之间的密封也是必然要求。轻量化则是航空航天领域选材不断追求卓越的永恒主题。无论大构件还是小零件能轻则轻,对于节能降耗提高续航能力意义重大。聚醚醚酮(PEEK)耐高低温,耐腐蚀,不水解,耐疲劳性和耐磨性突出,承载能力强,还有良好的阻燃性,能适应各种残酷的环境,是一种综合性能优异的特种工程塑料,制件的质量轻,尺寸稳定性好,被广泛用于航空航天,汽车工业,医疗器械,人造骨骼,电子元件等领域。本文选用聚醚醚酮作为基体材料,设计填充组分,研究改性工艺,探索可用作屏蔽密封件制作材料的聚醚醚酮基复合材料的制备方法,为新型屏蔽密封件和耐磨导电件制作材料的工业化应用奠定理论依据和工艺基础。首先,通过调研和查阅文献了解聚醚醚酮复合材料的研究现状,性能特点;探究复合材料的导电机理、屏蔽机理,及相关应用的发展状况,确立研究新型复合材料的基本思路。选用300目聚醚醚酮作为基体材料,300目电解铜粉和短碳纤维为填充料。设计了多种含量比例组合。采用“机械混合-冷压成型-烧结-随炉冷却固化”的成型工艺制备聚醚醚酮基复合材料试样。各工艺技术参数经科学研究而定。自行研制的烧结模具,一模三腔,可通过调节螺钉使三个样件获得相同程度的压紧效果。经过制样、目标性能表征、调整组分,再制样、表征和调整反复多批实验研究,结果表明:(1)只填充电解铜粉,随着电解铜粉填充量的增加,PEEK/Cu复合材料的硬度逐渐降低;体积磨损量逐渐增加,而摩擦系数先降低后升高,摩擦学性能减弱;体积电阻率降低,导电性增强。(2)只填充碳纤维,随着碳纤维填充量的增加,PEEK/CF复合材料的硬度逐渐增大;体积磨损量逐渐减小;当碳纤维含量低于5%时,摩擦系数变化不大,大于5%时,随着碳纤维含量的增加摩擦系数逐渐增加;体积电阻率降低,降幅小于PEEK/Cu,导电性有所增强。(3)基于上述结果,调整电解铜粉的含量,填充PEEK+5%CF,制备PEEK/CF/Cu复合材料。检测结果显示:随着电解铜粉含量的增加,复合材料的硬度降低,当电解铜粉含量到60%时复合材料的硬度小于聚醚醚酮树脂的硬度;而复合材料的摩擦系数先减小后变大再减小;当电解铜粉含量为50%时,复合材料的体积磨损量最大,随后随着电解铜粉含量的增加,材料的体积磨损量逐渐减小;复合材料的体积电阻率随着电解铜粉的增加而逐渐减小,随后趋于稳定;当电解铜粉含量为60%时,导电性低于含等量电解铜粉的PEEK/Cu复合材料;当电解铜粉含量为55%时,复合材料具有良好耐磨性的同时兼具良好的导电性。进而,具有良好的屏蔽性能。此外,采用光学显微镜、视频孔探仪、SEM仪器观察复合材料的表面和磨损表面,可见:聚醚醚酮基复合材料的磨损形式主要是以黏着磨损为主,具有一定的延展性。电解铜粉在远低于其熔点温度下烧结,居然在复合材料中熔融并形成网络导电结构。通过大量文献研究了解到该导电机理符合渗滤理论学说。对此,可做进一步深入研究。