Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Publish Tempo: 2025-06-25 Origine: Sito
Peek GF30: materiale composito in polietherketone in fibra di vetro ad alte prestazioni.
Polyetheretherketone (PEEK), come plastica ingegneristica speciale ad alte prestazioni, presenta prestazioni eccezionali in ambienti estremi. Quando è aggravato da fibre di vetro per formare Peek GF30, le prestazioni del materiale sono elevate a una nuova altezza.
Peek GF30 è un materiale composito ad alte prestazioni composto da una matrice di polieterethetone e una fase di rinforzo in fibra di vetro al 30%. Qui, 'gf ' sta per 'vetro fibra ' e '30 ' indica che il contenuto della fibra di vetro è del 30%. Questo materiale forma una struttura di materiale composito con caratteristiche anisotropiche disperdendo uniformemente fibre di vetro tritate o continue nella matrice di resina di sbirciatina.
Dal punto di vista della tecnologia di produzione, Peek GF30 è prodotto principalmente attraverso la tecnologia di stampaggio di estrusione ad alta temperatura e ad alta pressione. Dopo che la resina della materia prima viene miscelata con la fibra di vetro pretrattata in uno stato fuso, viene estrusa attraverso uno stampo appositamente progettato per formare profili diversi come piastre e aste.
Rispetto alla tradizionale occhiata pura (come Peek-990G ), Peek GF30 ha ottenuto miglioramenti significativi negli indicatori di prestazione multipli. L'aggiunta di fibre di vetro migliora significativamente la rigidità e la resistenza alla creep del materiale, riducendo notevolmente il coefficiente di espansione termica e migliorando la stabilità dimensionale, rendendolo una scelta ideale per la produzione di parti strutturali. Questi miglioramenti delle prestazioni consentono a Peek GF30 di resistere a carichi fissi per lungo tempo ad alte temperature, rendendolo adatto per ambienti di ingegneria più impegnativi.
Il motivo per cui Peek GF30 può essere ampiamente applicato in molti campi di fascia alta risiede nelle sue eccezionali prestazioni complete, che copre quasi tutti gli indicatori chiave necessari per i materiali ingegneristici.
In termini di proprietà meccaniche, Peek GF30 dimostra una forza straordinaria. La sua resistenza alla snervamento a trazione raggiunge i 105-170 MPA, la resistenza alla flessione supera i 200 MPA e il modulo di flessione è alto quanto 6-7GPA. Questi dati sono significativamente migliori di quelli del materiale di sbirciatina non rinforzato. È particolarmente notevole che la resistenza alla trazione di Peek GF30 può raggiungere circa l'80% di quella della lega di alluminio 6061 (la resistenza alla trazione della lega di alluminio 6061 è 205 MPA, mentre la sbirciatina GF30 è di solito tra 150 e 170 MPa), mentre la sua densità è solo 1,51-1,55 g/CM⊃3; Inoltre, la sua resistenza all'impatto intagliata raggiunge 4,0-5,0 kJ/m², mantenendo una buona tenacità, mentre la durezza Rockwell HRM è ≥100, dimostrando la capacità di resistenza ai graffi superficiali.
La performance termica è un altro vantaggio di spicco di Peek GF30. La temperatura di servizio a lungo termine di questo materiale può raggiungere 260 ℃ e può persino resistere a una temperatura elevata di 310 ℃ a breve termine. La sua temperatura di distorsione da calore (a 1,8 MPa) supera i 250 ℃ e la temperatura di distorsione del calore del carico è alta quanto 332 ℃, di gran lunga superata quella della maggior parte delle materie plastiche ingegneristiche. Simile ai materiali metallici, Peek GF30 ha un coefficiente estremamente basso di espansione termica (coefficiente lineare di espansione termica ≤30 × 10⁻⁶/K, 0-150 ℃), che gli consente di mantenere una buona compatibilità dimensionale se usato in combinazione con componenti metallici. La conducibilità termica è di circa 0,35 W/(m · k), il che non è buono come quello dei metalli, ma è a un livello relativamente buono tra le materie plastiche.
In termini di stabilità chimica, Peek GF30 eredita le eccellenti proprietà della resina di sbirciatina ed è stata migliorata. Ha un'eccellente resistenza chimica e può resistere all'erosione della maggior parte delle soluzioni organiche, degli oli, degli acidi (tranne l'acido solforico concentrato) e gli alcali. Ha un tasso di assorbimento d'acqua estremamente basso (velocità di assorbimento d'acqua di 24 ore in acqua a 23 ≤0,1%) e resistenza all'idrolisi eccezionale, rendendolo adatto per l'uso a lungo termine in ambienti umidi o vapore. Inoltre, ha anche un'eccellente resistenza alle radiazioni ad alta energia e può resistere all'esposizione di vari raggi di energia senza significativa degradazione.
Altre proprietà importanti includono eccellenti proprietà dielettriche e isolanti (resistività del volume 10⊃1; ⁴-10⊃1; ⁶ ω · cm), bassa infiammabilità intrinseca (grado di fiamma UL 94 V-0), bassa produzione di fumo durante la combustione e caratteristiche tribologiche eccezionali (basso coefficiente di ferzione e resistenza di usura). Queste caratteristiche insieme costituiscono la base per il funzionamento affidabile di Peek GF30 in un ambiente di accoppiamento estremamente multi-campo.
Sebbene Peek GF30 abbia prestazioni eccellenti, il metodo di elaborazione corretto è cruciale per dare il gioco completo al suo potenziale di prestazione. A causa del contenente fibra di vetro al 30%, questo materiale ha requisiti speciali nella tecnologia di elaborazione, che è diverso dalla plastica ordinaria e persino ai materiali puri di sbirciatina.
In termini di elaborazione meccanica, sebbene Peek GF30 abbia una buona machinabilità, a causa dell'elevata durezza delle fibre di vetro, provoca usura relativamente grave per gli utensili. Il metodo di elaborazione consigliato consiste nell'utilizzare un tornio o una macinazione per rimuovere lo strato di invecchiamento del trattamento del calore superficiale (generalmente 0,5-1 mm). Per le operazioni di macinazione, il materiale dell'utensile deve essere selezionato come strumenti rivestiti di PCD (diamante policristallino). Questo materiale super duro può resistere efficacemente all'effetto abrasivo delle fibre di vetro. Quando si eseguono le operazioni di perforazione, si consiglia anche di utilizzare i bit di perforazione rivestiti in PCD e seguire prima il principio di 'perforazione di piccoli fori e quindi a risiedere ' per ridurre la resistenza alla perforazione e l'usura degli utensili. Vale la pena notare che durante l'elaborazione, il fluido di taglio deve essere mantenuto sufficientemente raffreddato per impedire al materiale di bruciare e attaccare allo strumento. Si consiglia di utilizzare il fluido di taglio solubile in acqua, che è sia ecologico che efficace.
In termini di processo di stampaggio, Peek GF30 produce principalmente profili come piastre e aste attraverso lo stampaggio di estrusione. L'intervallo di temperatura di elaborazione è generalmente compreso tra 350 e 400 ℃ e deve essere controllato con precisione per evitare la decomposizione del materiale. A causa dell'elevata viscosità di fusione della resina di sbirciatina, l'aggiunta di fibre di vetro aumenta ulteriormente la resistenza al flusso di fusione. Pertanto, sono necessarie una pressione di iniezione più elevata e un'adeguata progettazione dello stampo. Dopo lo stampaggio, i prodotti di solito devono sottoporsi a un trattamento di ricottura per eliminare lo stress interno, migliorare la stabilità dimensionale e le proprietà meccaniche.
Durante l'elaborazione e l'assemblaggio secondarie, si dovrebbe prestare attenzione alle caratteristiche anisotropiche di Peek GF30. A causa dell'orientamento delle fibre di vetro, le proprietà meccaniche e il coefficiente di espansione termica del materiale possono variare in diverse direzioni. Quando la Peek GF30 viene utilizzata come parte scorrevole, la sua adattabilità deve essere attentamente esaminata perché le fibre di vetro esposte possono graffiare la superficie di accoppiamento. In questo caso, è possibile prendere in considerazione un trattamento speciale della superficie di attrito o può essere selezionato come alternativa la sbirciatina in fibra di carbonio CA30.
Le condizioni di stoccaggio influiscono inoltre direttamente le prestazioni finali del materiale. I prodotti Peek GF30 devono essere conservati lontano da sostanze luce, umidità e oleose. Se non in uso, si consiglia di avvolgerli bene con il film per prevenire l'assorbimento di umidità e la contaminazione della superficie. Un ambiente di stoccaggio adeguato può mantenere le prestazioni stabili dei materiali, prolungare la loro durata di conservazione e garantire la qualità dei prodotti trasformati.
Peek GF30, con la sua eccezionale combinazione di prestazioni, è stata ampiamente applicata in molti campi ad alta tecnologia ed è diventata un'alternativa ideale a metalli, ceramiche e altre materie plastiche. Dall'industria aerospaziale all'industria quotidiana, questo materiale composito avanzato sta guidando progressi tecnologici in vari settori.
Nel campo aerospaziale, la resistenza leggera, alta e alta temperatura di Peek GF30 lo rendono un materiale ideale per i componenti strutturali degli aeromobili e i dispositivi aerospaziali. Può essere utilizzato per produrre componenti chiave come parti strutturali degli analizzatori di gas e raschiatori di scambiatori di calore sui satelliti, garantendo l'affidabilità riducendo il peso. La sua eccellente resistenza alle radiazioni lo rende anche adatto a vari componenti nell'ambiente spaziale, in grado di resistere all'esposizione a lungo termine ai raggi cosmici senza degradazione significativa.
L'industria dei semiconduttori e dell'elettronica è un altro importante campo di applicazione di Peek GF30. All'aumentare delle dimensioni dei wafer e aumenta la densità dei circuiti integrati, i requisiti per la pulizia e la stabilità dimensionale dei materiali nella produzione di semiconduttori stanno diventando sempre più severi. Peek GF30 può essere utilizzato per produrre vari corpi di valvole, infissi, ugelli e parti incise e CVD, garantendo che il processo di produzione del wafer non sia contaminato. Applicazioni specifiche includono componenti di precisione come apparecchi di produzione BGA/ CSP, apparecchi di ispezione, connettori di ispezione IC, dispositivi di rivelatore LCD e apparecchi di processo IC/ Wafer. Le sue eccellenti proprietà dielettriche lo rendono anche un materiale ideale per i componenti elettronici come gli stand di test PCB e i cursori isolanti.
Nel campo della produzione automobilistica, Peek GF30 viene utilizzata principalmente nei componenti del motore ad alte prestazioni, nei gruppi di sistemi di trasmissione e nelle parti del sistema di frenatura. La sua resistenza ad alta temperatura, resistenza all'usura e proprietà auto-lubrificanti possono migliorare significativamente la durata e l'affidabilità di questi componenti chiave, contribuendo anche alla leggera pesca dei veicoli e migliorando l'efficienza del carburante. Le applicazioni tipiche includono guarnizioni del pistone, maniche per cuscinetti, ingranaggi incorporati, anelli di tenuta, ecc.
Nel campo delle attrezzature industriali, Peek GF30 è ampiamente utilizzata in vari componenti strutturali meccanici resistenti ad alta temperatura e dispositivi di fissaggio, parti della macchina chimica, guarnizioni delle valvole ad alta pressione, gabbie e basi del filtro, parti di flangia, ecc. In pompe per compressori e sistemi di gestione dei fluidi, componenti di meccanismi e meccanismi per le forme di gamma fatta per i meccanici. stress. La sua resistenza alla fatica è particolarmente eccezionale e la sua resistenza allo stress alternato può essere paragonabile a quella dei materiali in lega, rendendolo adatto per i componenti meccanici alternativi.
Nel campo energetico, in particolare nell'industria petrolifera e del gas, componenti come tubi, valvole e pompe prodotte da Peek GF30 possono resistere a ambienti estremi sotterranei, sott'acqua e sotterranei e soddisfano i requisiti di trasporto di alta pressione e portata elevata. La sua resistenza alla corrosione e la resistenza alla creep lo rendono un'alternativa efficace ai materiali metallici tradizionali, che possono ridurre significativamente i costi di manutenzione e i tassi di fallimento.
Sebbene il campo del dispositivo medico non sia la principale direzione dell'applicazione di Peek GF30 (poiché le fibre di vetro potrebbero non essere adatte all'impianto a lungo termine), può ancora essere utilizzato in alcuni dispositivi medici esterni, come componenti dello strumento dentale, maniche a muffa e altri componenti medici per un uso a breve termine o esterno. Per i dispositivi medici impiantabili, la fibra di carbonio rinforzata o pura sbirciatina è generalmente più adatta.
Quando si sceglie e si utilizzano Peek GF30, gli ingegneri devono considerare in modo completo più fattori per garantire una corrispondenza perfetta tra le proprietà del materiale e i requisiti dell'applicazione. Nel frattempo, questo materiale composito ad alte prestazioni si confronta anche con nuove opportunità di sviluppo e sfide tecniche.
Quando si selezionano i materiali, è essenziale chiarire prima i principali tipi di sollecitazione e i requisiti di prestazione dell'ambiente dell'applicazione. Peek GF30 è particolarmente adatto per applicazioni strutturali che richiedono la soddisfazione simultanea di elevata resistenza, elevata rigidità e elevata resistenza al calore. Se lo scenario dell'applicazione ha requisiti particolarmente elevati per la resistenza all'usura, potrebbe essere necessario prendere in considerazione la veia CA30 rinforzata in fibra di carbonio, che ha una maggiore rigidità e resistenza all'usura rispetto a GF30. Per le applicazioni con requisiti per conducibilità o proprietà antiastie, è necessario selezionare una sbirciatina di un grado antistatico specifico. Il colore di solito non influisce sulle proprietà meccaniche, ma può variare a causa di diversi produttori o fonti di materie prime. Quelli comuni includono grigio giallastro, nero, grigio brunastro, ecc.
Peek GF30 ha evidenti vantaggi rispetto ai materiali concorrenti. Rispetto ad altre materie plastiche ad alte prestazioni come PI, PPS, PTFE e PAI, il limite superiore della temperatura operativa di Peek GF30 è quasi 60 ℃ più alto. Rispetto ai materiali metallici, la sua densità è solo circa 1/5 di quella dell'acciaio e 1/2 di quella della lega di alluminio, riducendo significativamente il peso ottenendo proprietà meccaniche comparabili. Tuttavia, il costo rimane il fattore principale che limita la più ampia applicazione di Peek GF30. Il suo prezzo è molto più alto di quello delle normali plastiche ingegneristiche. Pertanto, durante la selezione del modello è necessario valutare i requisiti di prestazione e i vincoli di budget durante la selezione del modello.
In termini di future tendenze di sviluppo, Peek GF30 dovrebbe essere più ampiamente applicata in campi come la nuova produzione di energia e attrezzature di fascia alta. Con il progresso dei processi di produzione, le nuove tecnologie di controllo dell'orientamento delle fibre e ottimizzazione dell'interfaccia dovrebbero migliorare ulteriormente le prestazioni di Peek GF30. L'introduzione della nanotecnologia può portare alla prossima generazione di compositi di sbirciatina migliorati, raggiungendo scoperte nelle proprietà meccaniche mantenendo le prestazioni di elaborazione originali. Inoltre, i requisiti di sviluppo sostenibile e economia circolare hanno anche guidato la ricerca e lo sviluppo del riciclaggio e del riutilizzo delle tecnologie di riutilizzo per ridurre l'onere ambientale e i rifiuti delle risorse.
Gli scenari di applicazione innovativi si espandono costantemente. È in corso la ricerca sull'applicazione di Peek GF30 nel campo della stampa 3D. Sebbene attualmente si trovi ad affrontare sfide nei processi di stampa e nel controllo delle prestazioni, una volta fatte scoperte, amplierà notevolmente la sua libertà di progettazione e la capacità di formare strutture complesse. Nei campi emergenti come robot e veicoli aerei senza pilota, anche le caratteristiche di resistenza leggera, leggera e di resistenza alla fatica di Peek GF30 dimostrano vantaggi unici.
Per riassumere, come materiale composito ad alte prestazioni, Peek GF30 ha effettivamente migliorato le proprietà meccaniche e la stabilità termica della resina di sbirciatina attraverso il rinforzo in fibra di vetro e svolge un ruolo insostituibile in molti campi ad alta tecnologia. Con il progresso della tecnologia dei materiali e la crescita delle richieste di applicazione, Peek GF30 e i suoi materiali derivati dovrebbero dimostrare il loro valore unico su una fase più ampia e fornire una base materiale più affidabile per la moderna tecnologia ingegneristica. Una corretta comprensione delle sue caratteristiche di prestazione e della selezione razionale e dell'applicazione di questo materiale aiuteranno gli ingegneri a sviluppare prodotti e soluzioni più innovativi e competitivi.