Analizë e Plotë e Polyetheretherketone (PEEK)

I. Vetitë Fizike dhe Kimike

Polyetheretherketone (PEEK, CAS Nr.: 29658-26-2) është një plastikë termoplastike gjysmë-kristalore inxhinierike speciale. Zinxhiri i tij molekular është i lidhur alternativisht me lidhje eterike (-O-), lidhje ketonike (-CO-) dhe unaza benzeni, duke i dhënë atij veti të shkëlqyera të përgjithshme. Karakteristikat kryesore janë si më poshtë:

1. Vetitë Fizike

Dendësia: 1.3 g/cm³. Dendësia e materialeve të modifikuara është shumë më e ulët se ajo e metaleve (p.sh., dendësia e aliazhit të aluminit është 2.7 g/cm³), duke lejuar përfitime të peshës së lehtë.

Stabiliteti Termik:

• Pika e shkrirjes është 334°C, dhe temperatura e vazhdueshme e shërbimit arrin 260°C. Temperatura e shtrembërimit nga nxehtësia (HDT) e llojit të përforcuar me fije qelqi është 310°C, dhe ajo e llojit të përforcuar me fije karboni është 320°C.
• Temperatura e dekompozimit termik është 550°C. Mund të përpunohet me derdhje dhe ekstruzion brenda një intervali të gjerë të temperaturës prej 340~420°C.

Forca Mekanike:

• Forca në tërheqje është 92 MPa, dhe moduli elastik është 3.8 GPa. Pas përforcimit me fije karboni, forca në tërheqje rritet në 210 MPa, dhe forca specifike e tij tejkalon atë të çelikut.
• Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj lodhjes. Nën stres alternativ, mund të zëvendësojë ingranazhet metalike, me një jetëgjatësi të rritur me më shumë se 3 herë.

Vetitë Elektrike:

• Humbja dielektrike është aq e ulët sa 0.002 (në 1 MHz), dhe forca dielektrike është >20 kV/mm. Mban performancën e izolimit të qëndrueshëm edhe në ambiente me temperatura dhe lagështi të lartë.
• Rezistenca e sipërfaqes është e kontrollueshme (10⁵~10⁸ Ω/m²), duke plotësuar kërkesat anti-statike të komponentëve elektronikë.

2. Stabiliteti Kimik

Ka rezistencë shumë të fortë ndaj korrozionit. Përveç acidit sulfurik të koncentruar, është i patretshëm në çdo tretës organik, acid dhe alkali të fortë. Performanca e tij nuk zvogëlohet ndjeshëm pas 800 orësh zhytje në ujë të vluar.

Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj hidrolizës dhe mund të përdoret për sterilizim me avull nën presion të lartë (134°C, 2 orë), duke plotësuar kërkesat e sterilizimit të klasës mjekësore.

3. Karakteristika të Tjera

Rezistencë ndaj Flakës: Mund të arrijë klasën UL 94 V-0 pa shtuar retardues flake, dhe prodhon shumë pak tym gjatë djegies.

Biokompatibiliteti: Përputhet me standardin ISO 10993, nuk ka citotoksicitet dhe mund të implantohet në trupin e njeriut.

Rezistencë ndaj Konsumit: Koeficienti i fërkimit është aq i ulët sa 0.12 (pas modifikimit të përbërë), dhe jetëgjatësia e konsumit është më shumë se 5 herë më e madhe se ajo e plastikave të zakonshme inxhinierike.

II. Aplikimet Kryesore

Duke u mbështetur në karakteristikat e saj të "rezistencës ndaj temperaturës së lartë, forcës së lartë, rezistencës ndaj korrozionit dhe lehtësisë së përpunimit", PEEK përdoret gjerësisht në fusha të prodhimit të lartë. Segmentet kryesore të tregut janë si më poshtë:

1. Shëndetësia dhe Mjekësia (25% e Pjesës së Tregut)

Implantet: Proteza të trurit të printuara 3D, kafaze të shkrirjes së vertebrit, nyje artificiale, etj. Forca e integrimit të kockave është 40% më e lartë se ajo e aliazhit të titanit, dhe nuk ka rrezik të lëshimit të joneve metalike.

Instrumentet Kirurgjikale: Dorezat e instrumenteve të sterilizimit në temperatura të larta dhe abutmente të implantit dental, të cilat mund të përballin sterilizim të përsëritur me avull nën presion të lartë.

Pajisjet Mjekësore: Korniza të pajtueshme me MRI dhe vulë të dializatorëve, duke shmangur ndërhyrjen metalike në ekzaminimet e imazhit.

2. Aero-Hapësira (20% e Pjesës së Tregut)

Komponentë Strukturore: Dyer të motorëve të avionëve, korniza të sediljeve, komponentë të sistemit të uljes. Ato zvogëlojnë peshën me 20%~30% ndërkohë që përmirësojnë rezistencën ndaj korrozionit.

Komponentë Elektronikë: Substrate të krahëve diellorë të satelitëve dhe lidhës të frekuencës së lartë, të cilët punojnë në mënyrë të qëndrueshme në temperatura ekstreme prej -200~260°C.

3. Automjetet e Energjisë së Re (18% e Pjesës së Tregut)

Sistemi i Fuqisë: Mbulesa të moduleve të fuqisë së motorit dhe unaza të vulosjes së baterive (p.sh., furnizuesi ekskluziv për bateritë 4680 të CATL), të cilat mund të përballin korrozionin nga elektroliti dhe temperaturat e larta.

Komponentë të Peshave të Lehta: Nyjet dhe kushinetat e robotit humanoid Optimus të Tesla përdorin PEEK, duke zvogëluar peshën totale të robotit me 10 kg dhe duke rritur shpejtësinë e lëvizjes me 30%.

4. Makineri Industriale (22% e Pjesës së Tregut)

Komponentë të Rezistencës ndaj Konsumit: Unaza të vulosjes së pompave me presion të lartë dhe kushineta të kutisë së shpejtësive. Jetëgjatësia e tyre është 2 herë më e gjatë se ajo e komponentëve metalikë në kushte pa lubrifikim.

Pajisjet Kimike: Rreshtime të reaktorëve dhe tubacione të mediumit ultra të pastër, të cilat mund të rezistojnë erozionin nga acidet dhe alkalet e forta.

5. Informacioni Elektronik (10% e Pjesës së Tregut)

Gjysemçpërçuesit: Mbajtëse të pllakave dhe kuti të testimit të çipeve. Vrimat e përpunuara mikro nuk kanë zgjatime, dhe stabiliteti dimensional arrin ±0.01 mm.

5G/6G: Rreze të frekuencës së lartë dhe bord të qarqeve të printuara. Humbja dielektrike e tyre është aq e ulët sa 0.002, duke plotësuar kërkesat e transmetimit të sinjaleve me shpejtësi të lartë.

6. Fusha të Reja

Robotë Humanoid: Një robot i vetëm kërkon 6~10 kg materiale PEEK, të cilat përdoren në modulet e nyjeve dhe pjesët e transmetimit për të zëvendësuar metalet për peshë të lehtë dhe rezistencë ndaj lodhjes.

Printimi 3D: Komponentë të personalizuar (si kuti të statorit të motorëve aero-hapësinorë) janë të printuara me teknologjinë e sinterizimit selektiv me lazer (SLS).