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PEEK棒

发布者:镇江瀚萨密封件有限公司 发布时间:2025-08-22 16:16:00 关闭

 

PEEK棒简介

PEEK棒是由一种名为 聚醚醚酮 (Polyether Ether Ketone, 简称PEEK) 的超级工程塑料制成的棒状型材。它并非普通的塑料,而是一种半结晶、热塑性高性能特种工程塑料,被誉为塑料工业的“金字塔尖”材料。
由于其综合了多种卓越性能,PEEK棒被广泛应用于对材料要求极其苛刻的尖端工业领域。
 核心特性与优势
PEEK棒之所以备受推崇,主要归功于其以下非凡的特性:
1.  卓越的耐高温性能
      长期使用温度可达 250°C,短期耐受温度甚至超过 300°C。
      在高温下仍能保持优异的机械强度和尺寸稳定性,这是绝大多数工程塑料无法比拟的。
2.  极高的机械强度
     具有极高的强度、刚度和硬度,其抗拉强度和抗疲劳性能与某些金属相当,但重量却轻得多(密度约为1.3 g/cm³,是铝合金的一半,钢的六分之一)。
3.  出色的耐化学腐蚀性

     能够抵抗广泛的化学品侵蚀,包括酸、碱、烃类、盐溶液、油和各种有机溶剂等。只有在浓硫酸或浓硝酸等极强氧化性酸中才会被侵蚀。

4.  优异的耐磨性和自润滑性
       具有极低的摩擦系数和优异的耐磨耗性能,非常适合用于制造轴承、齿轮、滑块等无油润滑或难以维护的摩擦部件。
5.  优良的尺寸稳定性
      吸湿率极低,温度和湿度的变化对其尺寸影响很小,能保证精密部件在复杂环境下的长期稳定工作。
6.  良好的电气绝缘性能
       在高温、高压和高湿度环境下仍能保持良好的电绝缘性能,适用于高温电气连接器、半导体制造设备等。
7.  阻燃、低烟无毒
       本身具有阻燃性,在不添加阻燃剂的情况下即可达到UL94 V-0等级(最严格的阻燃等级之一)。燃烧时产生的烟雾和有毒气体极少,适用于航空航天和公共交通等对安全要求高的领域。
8.  耐水解性
     在高温高压蒸汽或热水中也能长时间稳定工作,是制作水处理、船舶和医疗灭菌部件的理想材料。
9.  抗辐射性
      能承受高剂量的γ射线和X射线辐射,性能不会显著下降,适用于核工业和相关设备。
主要应用领域
基于上述特性,PEEK棒通常通过机械加工(如车、铣、刨、磨、钻)制成各种精密零件,应用于:
   航空航天: 飞机舱内结构件、发动机内部耐高温部件、连接器、轴承罩等。
   汽车工业: 变速箱部件、发动机零部件(如活塞环、密封圈)、传感器支架等,用于减轻重量、提高燃油效率。
   电子半导体:晶圆承载器、绝缘膜、洁净室设备部件、高温连接器等。
   医疗设备: 外科手术器械、牙科设备、植入物(如脊柱融合器、关节置换)的临时 trial 部件、医疗灭菌托盘等。(注:医疗级PEEK需要符合USP Class VI或ISO 10993等生物相容性认证)
   工业领域: 压缩机阀片、齿轮、轴承、密封件、泵部件、化工设备中的耐腐蚀零件等。
   食品加工: 符合食品接触要求的机械部件,如轴承、导轨等。
 常见牌号与规格
PEEK材料有多种改性牌号,以满足不同应用需求:
   未填充级 (Virgin PEEK): 如 450G,保留了PEEK最均衡的综合性能。
   30%玻璃纤维增强 (PEEK GF30): 显著提高了刚性和强度,尺寸稳定性更好,但磨损刀具更快。
   30%碳纤维增强 (PEEK CF30): 极大提高了机械强度、刚度和耐磨性,同时具有导电性。
   耐磨级 (PEEK HPV): 添加了PTFE、石墨等固体润滑剂,进一步降低摩擦系数,提高耐磨性能。

规格方面,PEEK棒的直径从几毫米到几百毫米不等,长度通常为1米或2米。


PEEK棒是一种性能远超普通塑料和金属的高端工程材料型材。 它完美地平衡了耐高温、高强度、耐化学腐蚀和易加工等诸多优点。虽然其成本较高,但在那些要求轻量化、耐极端环境、长寿命和高可靠性的关键应用中,PEEK棒提供了不可替代的解决方案,是实现产品创新和性能突破的理想选择。


基本属性与机械性能

 特性  测试标准   单位  未填充 (450G)  30%玻纤增强 (GF30)  30%碳纤增强 (CF30)  耐磨级 (HPV) 备注 
 密度  ASTM D792   g/cm³   1.30  1.54  1.44  1.34  重量轻,优于金属
 抗拉强度  ASTM D638  MPa  100   161  207   95  CF30强度最高,接近一些铝合金
 拉伸模量  ASTM D638   GPa  3.6  9.7  13.8  3.8   GF30/CF30刚性极大提升
 断裂伸长率  ASTM D638  %  50  2.2  1.3   4.5  填充后材料变脆,韧性下降
 抗弯强度  ASTM D790  MPa  170   233  317  145  抗弯曲能力出色
 抗弯模量  ASTM D790  GPa   4.0   10.3  15.2   4.2  
 抗压强度  ASTM D695  MPa   120  172   241   110  承载能力强
 悬臂梁缺口冲击   ASTM D256  J/m   85  96 59  80   未填充级韧性最好
 洛氏硬度   ASTM D785    M99  M102   M106  M99  表面硬度高,耐磨

热性能

 特性  测试标准   单位  未填充 (450G)  30%玻纤增强 (GF30) 30%碳纤增强 (CF30)    备注 
 热变形温度(1.82MPa)  ASTM D648   °C  160  315  315  远超绝大多数塑料,填充后大幅提升
 热变形温度 (0.45MPa)  ASTM D648  °C  280  >300   >300  
 连续使用温度   -   °C   250  250  250  空气中长期工作温度
 熔点  -  °C   343   343   343  
 玻璃化转变温度  -   °C  143  143  143  
 线膨胀系数   ASTM E831  10⁻⁵/°C  4.7 2.2  1.4   极低,近于金属,尺寸稳定性极佳
 导热系数   ASTM C177  W/m·K   0.25  0.43 0.95    CF30导热性更好,有利于散热
 阻燃等级  UL94   -   V-0  V-0  V-0  不添加阻燃剂即可达到最高阻燃等级

主要牌号与应用领域总结

 牌号类型  核心优势  典型应用场景
 未填充级 (PEEK 450G)  综合性能均衡、韧性好、耐疲劳、易加工、纯度最高  化工密封件、绝缘片、医疗器械(需生物相容认证)、薄膜、线缆护套
 30%玻璃纤维增强 (PEEK GF30)  高强度、高刚性、高尺寸稳定性、抗蠕变  结构支架、轴承座、泵壳、压缩机阀片、发动机零部件
 30%碳纤维增强 (PEEK CF30)  最高机械强度、刚性、耐磨性、导热性、可消除静电  高性能轴承、齿轮、活塞环、航空航天结构件、半导体夹具
 耐磨级 (PEEK HPV)  极低摩擦系数、自润滑、超高耐磨性、免维护  无油润滑轴承、滑块、密封环、真空泵旋片、纺织机械零件

 

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