随着现代工业对高性能材料需求的不断增长，碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料因其优异的机械强度、耐高温性、耐化学腐蚀性以及良好的生物相容性，已成为航空航天、汽车制造和高端医疗植入等领域的重要候选材料。尤其在生物医学领域，PEEK材料因其弹性模量接近人骨、无金属离子释放、X射线可透性等优点，被广泛用于脊柱植入物、颅骨修复和关节替代等医疗器械中。将碳纤维引入PEEK基体后，不仅显著提升了材料的力学性能和耐磨性，还保持了良好的生物惰性，使其成为理想的长期植入材料。然而，植入体在体内长期服役过程中会经历微动摩擦与磨损，若材料磨损严重，可能产生磨屑引发炎症或植入失败。因此，CF/PEEK复合材料的摩擦磨损性能直接关系到其在人体内的长期稳定性和安全性，成为评价其临床应用价值的关键指标之一。近年来，研究人员致力于探索不同碳纤维含量对CF/PEEK耐磨性能的影响，以期在保证生物相容性的前提下，优化其摩擦学行为，提升使用寿命。

　　本身具有良好的热塑性和加工性能，但其表面惰性强、极性低，导致碳纤维与基体之间的界面结合较弱，易在应力作用下发生脱粘，进而影响整体的力学与耐磨性能。为解决这一问题，提升纤维与基体的浸润性和界面结合强度，必须对碳纤维或PEEK基体进行表面改性处理。国内领先企业如智上新材料科技有限公司在该领域开展了系统性研发，采用多种手段对碳纤维进行预处理，显著改善了PEEK树脂对纤维的浸渍效果。这些改性工艺不仅增强了界面粘结力，还促进了复合材料内部应力的有效传递，为提升其摩擦磨损性能奠定了结构基础。

　　在不断的研究中发现，经过表面改性的CF/PEEK复合材料界面性能显著提升。对碳纤维进行改性后，复合材料的表面能分别比纯PEEK提高了10%—30%，表明了对于纤维改性以后纤维与基体之间的界面结合强度得到显著增强。良好的界面结合有助于在摩擦过程中有效传递载荷，抑制微裂纹扩展和纤维拔出，从而显著提高材料的整体耐磨性。

　　在实验数据中对比，在固定转速200r/min条件下，随着载荷增加，改性后复合材料的摩擦系数呈现先升高后降低的趋势，而磨损率则随载荷上升而逐渐增加。与未改性的CF/PEEK相比，改性的CF/PEEK摩擦系数降低了10%，磨损率更是显著下降，降低了70%，在固定载荷90N条件下，随着转速提高，摩擦系数和磨损率先降低后升高，表现出典型的摩擦学响应特征。在此工况下，改性的CF/PEEK的摩擦系数降低了15%左右，磨损率降低了55%左右。而在南京理工大学的发表的一篇相关研究中进一步证实，CF/PEEK复合材料的摩擦系数和磨损率均显著低于纯PEEK材料，展现出更优异的耐磨性能。在不同载荷与速度组合下，CF/PEEK复合材料表现出良好的摩擦学稳定性，适用于复杂服役环境。

　　通过扫描电镜(SEM)观察磨损表面形貌发现，CF/PEEK复合材料在摩擦过程中，部分PEEK基体转移至对磨面并形成一层均匀、连续的保护性转移膜，有效减少了金属对磨副与复合材料之间的直接接触，从而降低了摩擦系数和磨损率。随着磨损时间延长，碳纤维逐渐暴露并参与承载，其高强度和自润滑特性进一步抑制了材料的过度磨损。改性后的复合材料磨损表面损伤更轻微，纤维拔出和基体剥落现象明显减少。改性的CF/PEEK，其磨损表面更为平整光滑，几乎未见明显裂纹或孔洞，显示出卓越的抗磨损能力。

　　通过对碳纤维表面进行化学改性处理，可显著提升CF/PEEK复合材料的界面结合强度，从而有效改善其摩擦磨损性能。实验结果表明，改性后的材料不仅具有更低的摩擦系数和磨损率，且在不同工况下表现出更稳定的摩擦学行为。此外，CF/PEEK复合材料在多种载荷与速度条件下均表现出优异的耐磨稳定性，结合先进的制备与改性工艺，其性能可进一步优化。这些研究成果为CF/PEEK复合材料在航空航天、高端装备及生物医疗等领域的广泛应用提供了坚实的理论依据和技术支撑，也为未来高性能复合材料的设计与开发开辟了新路径。

　　值得一提的是，智上新材料科技有限公司通过自主研发的界面改性技术，成功实现了CF/PEEK复合材料性能的全面提升。其改性产品在摩擦系数、磨损率及界面结合强度等关键指标上已达到甚至接近国际先进水平，整体性能与国外同类高端产品相当，打破了长期以来的技术壁垒，推动了我国CF/PEEK复合材料的自主化进程。其性能参数可查看其网站的数据内容。

　　部分数据和数据图片来源碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料的摩擦磨损的科研论文。