Omvattende Ontleding van Polyetheretherketone (PEEK)

I. Fisiese en Chemiese Eienskappe

Polyetheretherketone (PEEK, CAS No.: 29658-26-2) is 'n semi-kristallyne termoplastiese spesiale ingenieursplastiek. Sy molekulêre ketting word afwisselend verbind deur eterbindings (-O-), ketonbindings (-CO-) en benzeenringe, wat dit uitstekende omvattende eienskappe verleen. Die kernkenmerke is soos volg:

1. Fisiese Eienskappe

• Digtheid: 1.3 g/cm³. Die digtheid van gemodifiseerde materiale is baie laer as dié van metale (bv. die digtheid van aluminiumlegering is 2.7 g/cm³), wat liggewigvoordele moontlik maak.
• Termiese Stabiliteit:
  • Smeltpunt is 334°C, en die aanhoudende dienstemperatuur bereik 260°C. Die hittevervormingstemperatuur (HDT) van glasveselversterkte tipe is 310°C, en dié van koolstofveselversterkte tipe is 320°C.
  • Termiese ontbindingstemperatuur is 550°C. Dit kan verwerk word deur spuitgieting en ekstrusie binne 'n wye temperatuurreeks van 340~420°C.
• Meganiese Sterkte:
  • Treksterkte is 92 MPa, en elastiese modulus is 3.8 GPa. Na koolstofveselversterking neem die treksterkte toe tot 210 MPa, en sy spesifieke sterkte oortref dié van staal.
  • Dit het uitstekende veerkragtigheid en moeheidsweerstand. Onder afwisselende spanning kan dit metaalratte vervang, met 'n dienslewe wat met meer as 3 keer verleng word.
• Elektriese Eienskappe:
  • Diëlektriese verlies is so laag as 0.002 (by 1 MHz), en diëlektriese sterkte is >20 kV/mm. Dit handhaaf stabiele isolasievermoë in hoë-temperatuur en hoë-vogtigheid omgewings.
  • Oppervlakresistiwiteit is beheerbaar (10⁵~10⁸ Ω/m²), wat voldoen aan die anti-statiese vereistes van elektroniese komponente.

2. Chemiese Stabiliteit

• Dit het uiters sterk korrosieweerstand. Behalwe vir gekonsentreerde swaelsuur, is dit onoplosbaar in enige organiese oplosmiddels, sterk sure en sterk alkalis. Sy prestasie neem nie aansienlik af na 800 uur se onderdompeling in kookwater nie.
• Dit het uitstekende hidrolitiese weerstand en kan gebruik word vir hoëdruk-stoomsterilisasie (134°C, 2 uur), wat voldoen aan die vereistes van mediese graad sterilisasie.
• Dit toon uitstekende hittebestandigheid en chemiese weerstand in uitdagende omgewings.

3. Ander Kenmerke

• Vlamvertragendheid: Dit kan UL 94 V-0 graad bereik sonder die byvoeging van vlamvertragers, en produseer uiters min rook tydens verbranding.
• Bioversoenbaarheid: Dit voldoen aan die ISO 10993 standaard, het geen sitotoksiesiteit nie, en kan in die menslike liggaam geïmplanteer word.
• Slytasieweerstand: Die wrywingskoëffisiënt is so laag as 0.12 (na samestelling-modifikasie), en sy slytlewe is meer as 5 keer dié van gewone ingenieursplastiek.

II. Kern Toepassings

Gebaseer op sy kenmerke van "hoë temperatuur weerstand, hoë sterkte, korrosie weerstand, en maklike verwerking", word PEEK wyd gebruik in hoë-end vervaardigingsvelde. Die hoof segmentmarkte is soos volg:

1. Mediese en Gesondheid (25% Aandeel)

• Inplantings: 3D-geprinte skedelprostese, tussenwerwel-fusie-hokke, kunsgewrigte, ens. Hul beenintegrasie-sterkte is 40% hoër as dié van titaniumlegering, en daar is geen risiko van metaalione-vrystelling nie.
• Chirurgiese Instrumente: Handvatsels van hoë-temperatuur sterilisasie-instrumente en tandheelkundige inplanting-onderbou, wat herhaalde hoëdruk-stoomsterilisasie kan weerstaan.
• Mediese Toerusting: MRI-verenigbare stutte en dialiseerder-seëls, wat metaalversteuring van beeldvorming-ondersoeke vermy.

2. Lugvaart (20% Aandeel)

• Struktuurkomponente: Vliegtuig-enjin-kapdeure, sitraamme, landingstoerusting-komponente. Dit verminder gewig met 20%~30% terwyl korrosieweerstand verbeter word.
• Elektroniese Komponente: Satelliet-sonnekrag-vlerk-substrate en hoë-frekwensie-verbindings, wat stabiel werk in ekstreme temperature van -200~260°C.

3. Nuwe Energie Voertuie (18% Aandeel)

• Kragstelsel: Motor-kragmodule-dekels en battery-pak-seëls (bv. die eksklusiewe verskaffer vir CATL se 4680 batterye), wat elektroliet-korrosie en hoë temperature kan weerstaan.
• Liggewig Komponente: Tesla se Optimus menslike robot-gewrigte en laers gebruik PEEK, wat die algehele gewig van die robot met 10 kg verminder en die bewegingstempo met 30% verhoog.

4. Industriële Masjinerie (22% Aandeel)

• Slytasieweerstand Komponente: Hoëdruk-pomp-seëls en ratkas-laers. Hul dienslewe is 2 keer langer as dié van metaalkomponente onder nie-gesmeerde toestande.
• Chemiese Toerusting: Reaktor-voerings en ultra-suiwer medium-afleweringspype, wat die erosie van sterk sure en alkalis kan weerstaan.

5. Elektroniese Inligting (10% Aandeel)

• Halfgeleiers: Wafel-draers en chip-toetsbokse. Die verwerkte mikro-gate het geen skerp kante nie, en die dimensionele stabiliteit bereik ±0.01 mm.
• 5G/6G: Hoë-frekwensie radar-koepels en gedrukte stroombane. Hul diëlektriese verlies is so laag as 0.002, wat voldoen aan die vereistes van hoë-snelheid sein-oordrag.

6. Opkomende Velde

• Menslike Robotika: 'n Enkele robot vereis 6~10 kg PEEK-materiale, wat gebruik word in gewrigmodules en transmissie-dele om metale te vervang vir liggewig en moeheidsweerstand.
• 3D-Druk: Aangepaste komponente (soos lugvaart-enjin-stator-omhulsels) word gedruk deur selektiewe laser-sintering (SLS) tegnologie.