PEEK 型材棒即聚醚醚酮棒,是采用 PEEK 原料挤出而成的一种半成品型材,以下将从其特性、应用、主要型号等维度展开介绍:
- 特性
- 耐高温:玻璃化温度高达 151℃,熔点为 348℃,经 GF 或 CF 填充后,热变形温度高达 326℃以上,美国 UL 认可的长期使用温度为 260℃。
- 机械性能优异:是所有树脂中韧性和刚性结合的材料,强度和耐疲劳性甚至优于一些金属和合金材料,对交变应力的优良耐疲劳性在所有塑料中表现出众。
- 阻燃性和低发烟性:不需要添加其他的阻燃成分即具有阻燃特性,1.45mm 厚度的试样即可达到 UL-94 V0 的标准,而且发烟量明显低于其他品种的树脂。
- 耐化学药品性:除了高浓度浓硫酸等强氧化性酸的侵蚀,具有近似于 PTFE 树脂的耐化学品性,在各种化学试剂中能够完整地保留其机械性能,是为优异的抗腐蚀材料。
- 耐水解性:在高温蒸汽和热水中长期浸泡仍能够保持良好的机械性能,是所有树脂中抗水解性能最好的品种。
- 尺寸稳定性:具有极低的吸水率和线性热膨胀系数,其制品在各种应用环境下有优异的尺寸稳定性。
- 电性能和绝缘性能佳:在高温、高压、高速、高湿等环境下仍然具有优异的绝缘性和稳定的电性能。
- 耐辐照和耐侯性强:对各种辐射具有优异的抵抗能力,可以经受高剂量的 α、γ 等射线的辐照并保持其各项特性,可应用于各种恶劣环境。
- 高纯度、低挥发性和无毒性:PEEK 棒树脂本身没有毒性,分子结构非常稳定,不容易产生挥发物,还有抗辐射作用,提纯处理后的高纯度树脂是优良的生化医疗材料。
- 应用领域
- 医疗领域:由于其生物相容性好,耐高温消毒,可在人体内长期稳定,常被用于制造脊柱植入物、颅颌面外科植入物、关节置换假体等,如颅骨修复板、人工关节、牙科植入物等。
- 汽车工业:PEEK 耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀,可用于制造汽车发动机内燃机的密封环、轴承保持架、涡轮增压器部件以及汽车刹车系统中的零件等。
- 新能源领域:在电动汽车电池包内部,PEEK 材料被用于制造电池组的外壳、支架、冷却系统中的隔膜、端板等部件;在电力储能系统如电容器和锂离子电池储能装置中,PEEK 可作为绝缘隔板、支架、接插件等部件。
- 机器人领域:具有高机械强度、耐磨性、自润滑性以及良好的耐高温和低温性能,常被用于制造机器人的伺服电机轴套、关节轴承、滑动部件等,也可用于制作轻巧且坚固的机器人手臂和末端执行器的结构部件。
- 航空航天领域:能满足航空航天部件对材料的高性能要求,如制造飞机的结构部件、发动机部件、航空电子设备的外壳等,可减轻飞行器重量的同时保证结构强度和可靠性。
- 主要型号及特点
- PEEK-1000(褐灰色):使用纯的聚醚醚酮树脂为原料制造,在所有 PEEK 级别中韧性 好,抗冲击 佳。可以使用 方便的消毒方式进行消毒,并且制造该型号的原材料成分符合欧盟及美国 FDA 关于食品应性的规定,适用于医疗、制药和食品加工业。
- PEEK-HPV(黑色):加入 PTFE、石墨和碳纤维的结果,使其成为轴承级塑料。其优越的摩擦性能,使得此级别的摩擦应用领域成为理想材料。
- PEEK-GF30(褐灰色):填充了 30% 玻璃纤维的增强级塑料,比 PEEK-1000 有更好的刚性和抗蠕变性能,以及更佳的尺寸稳定性,制造结构性零件较为理想,但如采用其作为滑动件,应仔细检验其适应性,因为玻璃纤维可能刮伤配合面。
- PEEK-CA30(黑色):填充 30% 碳纤维增强,比 PEEK-GF30 有更好的机械性能和更耐磨,而且加碳纤维增强的塑料要比未增强的 PEEK 塑料具有 3.5 倍的导热性,能更快地从轴承表面散热。
- 加工方式:可采用注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等加工方式,也可进行车削、铣、钻孔、攻丝、粘接及超声波焊接等后加工。