When regarded in the broad context

When regarded in the broad context of industrial engineering applications, the mechanical properties of PEEK generally decrease with elevated temperatures up to 250°C, with a pronounced drop-off in properties above 150°C (ie, for temperatures exceeding the glass transition temperature) [ 57 , 80 , 82 - 84 ]. However, within the context of biomaterial applications, where the expected operating thermal environment is around 37°C (body temperature), the elastic behavior of PEEK is relatively insensitive to temperature. The yielding, plastic flow, and fracture behavior of PEEK display greater sensitivity to test temperature below the glass transition than elastic properties ( Figure 4A ). Implant applications that can involve heat generation, such as impact loading during installation, or frictional contact in a joint replacement, may involve more detailed consideration of thermal effects on mechanical behavior.

As shown in Figs. ​Figs.3 3 and ​and4, 4 , unless the material exceeds the elastic limit, temperature as well as strain rate should not be primary material concerns for PEEK biomaterials in clinical use. The elastic properties of PEEK are relatively uneffected by rate effects at body temperature, which is below the glass transition [ 82 - 84 ]. However, the yielding and plastic flow behavior is slightly affected by strain rate at physiological temperatures. In uniaxial compression, varying the strain rate by seven orders of magnitude (from 10 −4 s −1 , corresponding to nearly quasistatic loading, to 10 3 s −1 , corresponding to impact loading) increases the yield strength by around 30% [ 84 ]. A number of interesting thermo-mechanical phenomena, including changes in crystallinity, deformation-induced heating, macroscopic discoloration, and viscoelastic recovery-induced rupture, can all accompany high strain rate, large deformations of PEEK associated with impact [ 84 ]. The relevance of rate sensitivity should be considered when performing mechanical test evaluations of devices that may be implanted by impact loading, such as PEEK hip stems and bone anchors.

When comparing virgin PEEK materials with the same molecular weight, the elastic modulus, yield stress, and plastic flow behavior will be strongly influenced by crystallinity [ 85 ]. The crystallinity, in turn, reflects the thermal processing history of PEEK, as discussed in a previous section of this review. Injection molded parts, in which the cooling rate varies with thickness, will thus be susceptible to heterogeneous material properties, because of their spatially varying crystallinity [ 79 ]. The formation of a lower-crystallinity surface “skin” can be addressed by subsequent thermal treatments, by machining away of any amorphous skin, or by molding test specimens of sufficient thickness as to render the presence of a thin surface skin negligible [ 79 ].

결과 (한국어) 1:

일반적으로 높은 온도 감소 하는 산업 애플 리 케이 션의 광범위 한 맥락에서 간주 때 슬쩍의 기계적 특성 최대 250 ° C, 속성 (즉, 온도 대 한 유리 전이 온도 초과) 150 ° C 이상에서 뚜렷한 이탈 [57, 80, 82-84]. 그러나,이 여기서 예상된 운영 열 환경 약 37 ° C (온도)는, 소재 응용 프로그램의 컨텍스트 내에서 PEEK의 탄력 있는 동작 온도를 상대적으로 구분 하지 않습니다. 저조한, 플라스틱 흐름 및 PEEK의 골절 동작 큰 감도 테스트 탄성 속성 (그림 4A) 보다 유리 전이 온도를 표시 합니다. 열 발생 포함 하는 응용 프로그램을 이식, 영향 등 설치, 또는 공동 교체 마찰 접촉 하는 동안 로드 기계적 행동에 열 효과의 더 상세한 고려를 포함할 수 있습니다.같이 무화과.Figs.3 3 및 4, and4 재료 탄성 한계를 초과 하지 않는 한 온도 뿐만 아니라 변형 속도 기본 물자를 해서는 안 우려 픽 생체 임상 사용에 대 한. PEEK의 탄성 속성은 상대적으로 유리 전이 [82-84] 아래는 체온에 속도 효과 의해 uneffected. 그러나, 열매를 산출 하 고 플라스틱 흐름 동작이 약간 생리 적인 온도에서 변형 속도 의해 영향을. 단축 압축에서 변형 율 (10 −4 s − 1, 10 3 s − 1, 해당 로드 영향 하에 거의 quasistatic 로드에 해당)에서 7 개의 크기 순서에 의해 다양 한 항복 강도 약 30% 증가 [84]. 열-기계적 현상, 화도, 변형 유도 난방, 거시적인 변색 및 점 탄성 회복 유도 파열에 변화를 포함 하 여 재미 있는 다양 한 모든 높은 스트레인 비율, 슬쩍 충격 [84]와 관련 된 큰 개 악을 함께 하실 수 있습니다. 속도 감도의 관련성은 충격 선적, 슬쩍 엉덩이 줄기 등으로 이식 될 수 있습니다 및 앵커 뼈 장치의 기계적 시험 평가 수행 하는 경우 고려 되어야 한다.때 비교 처녀 픽 재료 같은 분자량, 탄성 계수와 항복 긴장과 플라스틱 흐름 동작 화도 [85]에 의해 강하게 좌우 될 것 이다. 이 리뷰의 이전 섹션에서 설명한 화도, 차례로, 픽, 열 처리 역사를 반영 한다. 따라서 사출 성형 부품, 냉각 속도, 두께와 달라 집니다 [79] 그들의 공간적으로 다양 한 결정 때문에 이종 재료 속성을 따르게 될 것입니다. "스킨" 후속 열 처리에 의해, 멀리 있는 비정 질 피부 가공 또는 렌더링 무시할 수 [79] 얇은 피부 표면의 존재에 관해서는 충분 한 두께의 테스트 견본을 성형 하 여 해결할 수 있습니다 낮은 화도 표면 형성.

결과 (한국어) 2:

산업 공학 응용의 넓은 문맥적인 것으로 간주되면, PEEK의 기계적 특성은 일반적으로 (유리 전이 온도를 초과하는 온도에 대해, IE) 150 ° C 상기 물성에 현저한 드롭 오프하여, 250 ° C까지 승온 줄어 [57, 80, 82-84]. 그러나, 예상되는 동작 환경 온도가 약 37 ° C (체온) 인 생체 애플리케이션의 컨텍스트 내에서, PEEK의 탄성 거동이 온도에 상대적으로 둔감하다. 탄성 특성 (도 4A)보다 유리 전이 온도 아래의 테스트에 PEEK 디스플레이 민감도의 산출 소성 유동 및 파괴 거동. 이러한 설치시 충격 하중이나 관절의 마찰 접촉 등의 발열을 수반 할 수 임플란트 애플리케이션은, 기계적 동작에 대한 열 효과의 자세한 내용을 고려하여 포함 할 수있다. 도에 나타낸 바와 같이. 재료가 탄성 한계를 초과하지 않는 3~도 3 및 4-, 4, 온도뿐만 아니라, 변형 속도는 임상에서 PEEK 바이오 물질에 대한 주요 관심사 재료이어야한다. PEEK의 탄성 특성은 상대적으로 유리 전이 [82-84] 이하로 체온에 의해 레이트 효과 uneffected된다. 그러나 항복 플라스틱 유동 거동은 생리적 온도에서 약간 변형 속도에 의해 영향을 받는다. 일축 압축 (로딩 영향에 대응 10 3 (S) -1, 거의 quasistatic 로딩에 상응하는 10-4 S -1부터) 크기의 일곱 명령에 의해 변형 속도를 변화하면 약 30 %의 항복 강도 [84 증가 ]. 결정 성의 변화, 변형 - 유도 가열, 거시적 탈색 점탄성 회복 유도 파열 포함 흥미로운 열 - 기계적 현상의 수는, 모두 고 변형 속도, 충격 [84]와 연관된 PEEK의 큰 변형을 수반 할 수있다. 이러한 PEEK 고관절 줄기와 뼈 앵커. 같이 충격 하중에 의해 주입 될 수있는 장치의 기계적 시험 평가, 수행 할 때 속도 감도의 관련성을 고려하여야한다 같은 분자량 버진 PEEK 재료를 비교할 때, 탄성률, 항복 응력을, 플라스틱 유동 거동 강하게 결정화도 [85]에 의해 영향을받을 것이다. 이 리뷰의 이전 섹션에 설명 된대로 결정은 다시, PEEK의 열처리 역사를 반영한다. 냉각 속도가 두께 변화하는 사출 성형 부품은, 따라서 때문에 공간적으로 변화하는 결정 [79]의 이종 재료의 특성에 민감 할 것이다. 무시할 얇은 표피 [79]의 존재를 렌더링으로 낮은 결정화도 표면 "스킨"을 형성하거나, 충분한 두께의 시험편을 성형하여 떨어진 비정질 피부 가공하여, 후속 열처리에 의해 해결 될 수있다.