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PEEK的主要應(yīng)用領(lǐng)域
領(lǐng)域有,汽車等(包括航空)運輸業(yè)市場約占PEEK樹脂消費量的50%,半導(dǎo)體制造設(shè)備占20%,壓縮機閥片等一般機械零部件制品占20%,醫(yī)療器械和分析儀器等其他市場占10%。
1、汽車等運輸機械領(lǐng)域
PEEK樹脂在歐洲市場的增長尤以汽車零部件制品市場的增長為迅速,特別是發(fā)動機周圍零部件、變速傳動部件、轉(zhuǎn)向零部件等都選用了PEEK塑料代替一些傳統(tǒng)的金屬作為制造材料。隨著汽車行業(yè)適應(yīng)微型化、輕量化以及降低成本的要求,PEEK樹脂的需求仍將不斷增長。歐洲某車型有44個零部件采用了PEEK塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制品。
2、IT制造業(yè)領(lǐng)域
半導(dǎo)體制造以及電子電器行業(yè)有望成為PEEK樹脂應(yīng)用的另一個增長點。在半導(dǎo)體行業(yè),為了達到高功能化、低成本,要求硅片的尺寸更大,制造技術(shù)更,低粉塵、低氣體放出、低離子溶出、低吸水性是對半導(dǎo)體制造工藝中各種設(shè)備材質(zhì)的特殊要求,這將是PEEK樹脂大顯身手的地方。
3、辦公用機械零部件領(lǐng)域
對于復(fù)印機的分離爪、特殊耐熱軸承、鏈條、齒輪等,用PEEK樹脂代替金屬作為它們的材料時,可以使部件輕量化、耐疲勞,并能夠做到無油潤滑。
4、電線包覆領(lǐng)域
PEEK包覆層有很好的阻燃性,不加任何阻燃劑,其阻燃級別即可達UL94 V-0級。PEEK樹脂也具有耐剝離性、耐輻照性(109拉德)等優(yōu)點,因此用在軍工以及核能等相關(guān)領(lǐng)域的特種電線。
5、 板材、棒材等領(lǐng)域
PEEK在一些特殊領(lǐng)域應(yīng)用過程中,經(jīng)常會遇到數(shù)量少、品種多的現(xiàn)象,這時用棒、板等型材進行機械加工制造是十分有利的。
6、纖維領(lǐng)域
PEEK纖維(包括單絲)工業(yè)濾布、工業(yè)用刷等制品中。在復(fù)合材料領(lǐng)域,PEEK纖維的魅力在于其熱塑性且耐高溫。在工業(yè)用濾布和工業(yè)用刷方面除耐熱性外,其魅力還在于它的耐化學(xué)藥品性和耐磨性。
7、醫(yī)療分析器械領(lǐng)域
由于PEEK可耐反復(fù)的高壓滅菌,在醫(yī)療器械中可用于制造內(nèi)窺鏡零件、牙科用的去垢器等。另外,由于PEEK的高強度和低溶出性,已用在儀器分析的液相色譜柱、管、附件等。而且,由于PEEK與人體具有很好的相融性,作為人工骨材料已經(jīng)成功地替代了傳統(tǒng)的鈦金屬。
PEEK性能應(yīng)用廣
PEEK樹脂早在航空航天領(lǐng)域獲得應(yīng)用,替代鋁和其他金屬材料制造各種飛機零部件。
汽車工業(yè)中由于PEEK樹脂具有良好的耐摩擦性能和機械性能,作為制造發(fā)動機內(nèi)罩的原材料,用其制造的軸承、 墊片、密封件、離合器齒環(huán)等各種零部件在汽車的傳動、剎車和空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛采用。PEEK樹脂是理想的 電絕緣體,在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作條件下,仍能保持良好的電絕緣性能,因此電子信息領(lǐng)域逐漸 成為PEEK樹脂第二大應(yīng)用領(lǐng)域,制造輸送超純水的管道、閥門和泵,在半導(dǎo)體工業(yè)中,常用來制造晶圓承載器、電子絕緣膜片以及各種連接器件。作為一種半結(jié)晶的工程塑料,PEEK不溶于濃硫酸外的幾乎所有溶劑,因而常用來制作壓縮機閥片、活塞環(huán)、密封件和各種化工用泵體、閥門部件。
PEEK樹脂還可在134℃下經(jīng)受多達3000次的循環(huán)高壓滅菌,這一特性使其可用于生產(chǎn)滅菌要求高、需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)備。PEEK成型溫度320度~390度烘料溫度160~1855H~8H模具溫度140~180這種材料成型溫度太高,對螺桿損傷比較嚴重,在設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速時速度不能太快,注射壓力在100~130MPa注射速度40~80。成型結(jié)束后應(yīng)及時用PE蠟快速清洗螺桿,不能讓PEEK的材料停留在螺桿中。
PEEK材料制品有很多的優(yōu)點:
◆ 自潤滑具有較低的摩擦系數(shù),可實現(xiàn)無油潤滑工作,可在油、水、蒸汽、弱酸堿等介質(zhì)中長期工作。
◆ 易加工 可以采用注塑成型工藝直接加工出零件??蛇M行車削、銑、鉆孔、攻絲、粘接及超聲波焊接等后加工。
◆ 低煙 燃燒時煙霧和毒氣量特別低。
◆ 耐高溫美國UL認證長期使用溫度為260℃即便溫度高達到300℃時,仍可保持的機械功能
◆ 耐磨損在很多高溫、高載荷、強腐蝕等極其惡劣的使用環(huán)境下,PEEK合物及其復(fù)合材料都有的耐磨損功能。
◆ 高強度在塑料中具有好的力學(xué)強度。同時還具有很高的剛性和表面硬度。
◆ 耐腐蝕不溶于普通溶劑,對各種有機和無機化學(xué)試劑,都具有良好的抗腐蝕功能。
◆ 耐水解在溫度超過250℃的蒸汽或處在高壓的水中浸泡,PEEK制品仍可以連續(xù)工作數(shù)千小時而不出現(xiàn)明顯的功能下降。
◆ 電氣功能在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi),仍可以保持穩(wěn)定的、的電功能。
在電子電器方面,PEEK樹脂具有良好的電氣機能,是良好的電絕緣體,在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作環(huán)境前提下,仍能保持的電絕緣性。因此電子電器領(lǐng)域逐步成為PEEK樹脂的第二大應(yīng)用范疇。
在半導(dǎo)體工業(yè)中,PEEK樹脂常常利用來制造晶圓承載器、電子絕緣膜片和各類連接器件,還可用于晶片承載片(wafercarriers)絕緣膜、連接器、印刷電路板、高溫接插件等。
此外,PEEK樹脂還可利用于超純水的輸送、儲存設(shè)備,如管道、閥門、泵和容積器等。此刻日本等國的集成電路的生產(chǎn)也已在利用PEEK樹脂材料。
為了滿足制造、耐熱、耐磨損、抗頹廢和抗沖擊零部件的要求,對PEEK樹脂進行共混、填充、纖維復(fù)合等加強改性措置,可以獲得性能加倍的優(yōu)良PEEK合金或PEEK復(fù)合材料。
如:
PEEK與聚醚酮共混可以獲得具有特定熔點和特定玻璃化溫度的復(fù)合材料,該材料的加工成型機能獲得改良;
PEEK與聚醚砜共混后的復(fù)合材料,在具有力學(xué)機能的同時,又使阻燃機能獲得了提高;
在PEEK中插手酚醛樹脂制成的材料具有特別的抗摩擦機能;
PEEK與聚四氟乙烯共混制成的復(fù)合材料,在保持PEEK的高強度、高硬度的同時,還具有凸起的耐磨性,可用于制造滑動軸承、密封環(huán)等機械零部件;
PEEK可與碳纖維和玻璃纖維等多種纖維進行改性加強,制成高機能的復(fù)合材料,纖維加強的PEEK復(fù)合材料具有優(yōu)良的抗蠕變、耐濕熱、耐老化和抗沖擊機能。
在PEEK中插手碳纖維或玻璃纖維,還可大幅度提高材料的拉伸和曲折強度;
在PEEK中插手晶須材料,可提高材料的硬度、剛性及尺寸不變性,用于制造大型石化出產(chǎn)線上的氫氣緊縮機和石油氣緊縮機的環(huán)狀、網(wǎng)狀閥片等。
用無機納米材料加強改性的PEEK復(fù)合材料,是集有機樹脂和高機能無機納米粒子的諸多特點于一身的新型復(fù)合材料,它可顯著改良PEEK樹脂的抗沖擊和耐摩擦機能,同時提高PEEK的剛性和尺寸不變性,進一步拓寬PEEK樹脂的利用范圍。
PEEK性能
PEEK樹脂不但耐熱性比其他耐高溫塑料優(yōu)良,并且具有高強度、高模量、高斷裂韌性和良好的尺寸不變性;
PEEK樹脂在高溫下能保持較高的強度,它在200℃時的曲折強度達24mpa擺布,在250℃下曲折強度和緊縮強度仍有12~13mpa;
PEEK樹脂的剛性較大,尺寸不變性較好,線脹系數(shù)較小,很是接近于金屬鋁材料;
具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性,化學(xué)藥品中,只有濃硫酸能消融或粉碎它,它的耐腐蝕性與鎳鋼附近,同時其本身具有阻燃性,在火焰前提下釋放煙和有毒氣體少,抗輻射能力強;
PEEK樹脂的韌性好,對交變應(yīng)力的良好耐頹廢性是所有塑料中出眾的,可與合金材料媲美;
PEEK樹脂具有的摩擦學(xué)特點,耐滑動磨損和微動磨損機能優(yōu)良,特別是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系數(shù);
PEEK樹脂易于擠出和注塑成型,加工機能優(yōu)良,成型效力較高。
PEEK還具有自潤滑性好、易加工、絕緣性不變、耐水解等優(yōu)良機能。
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