
PEEK板簡介
PEEK板是以聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone) 樹脂為主要原料,通過高溫擠出或壓塑工藝制成的板狀型材。PEEK是一種半結晶性、超高性能的特種工程塑料,被譽為塑料工業的“金字塔尖”材料。PEEK板因其卓越的綜合性能,成為替代金屬、陶瓷和其他塑料的終極解決方案之一,廣泛應用于各種苛刻的高端工業環境。
核心特性與價值
PEEK板的性能全面而優異,幾乎在所有方面都達到了熱塑性塑料的頂級水平。
1. 卓越的耐熱性:
長期使用溫度可達250°C,短期可耐受300°C以上的高溫。
玻璃化轉變溫度(Tg)約為143°C,熔點(Tm)約為343°C。
熱變形溫度(1.8MPa)高達160°C(未增強),碳纖維增強后甚至超過300°C。
2. 極高的機械性能:
具有極高的強度、剛度和硬度,其抗拉強度和抗疲勞性優于許多金屬。
耐蠕變性極佳,在長期負荷下形變極小,尺寸穩定性好。
3. 出色的耐化學藥品性:
對絕大多數化學物品都有優異的抗腐蝕能力,包括酸、堿、油、烴類、鹽溶液、有機溶劑等。
僅能被濃硫酸、氫氟酸等極少數強腐蝕性化學品侵蝕。
4. 優異的摩擦學性能:
自潤滑性好,摩擦系數低,耐磨耗性和耐刮擦性極其出色,即使在沒有潤滑的情況下也能表現良好。
5. 阻燃性與低煙無毒:
本身具有UL94 V-0級阻燃性能,燃燒時發煙量極低,且產生的氣體毒性小。
6. 優良的電性能:
在高溫、高壓及潮濕等惡劣環境下仍能保持穩定的電氣絕緣性能。
7. 耐水解性:
可在高溫高壓蒸汽或水環境中長期使用,性能不衰減。耐熱水性好。
8. 抗輻射性:
對高能輻射有很強的抵抗能力,可用于航空航天及核工業等有輻射的環境。
主要類型
根據增強材料的不同,PEEK板可分為以下幾類,以滿足不同的性能需求:
類型 |
主要成分 |
特點 |
適用場景 |
純PEEK板 |
100% PEEK樹脂 |
韌性好,抗沖擊性強,耐化學性最佳 |
耐腐蝕襯板、密封件、絕緣件 |
碳纖維增強PEEK板 (CF/PEEK) |
PEEK + 20%-30% 碳纖維 |
超高強度、超高剛性、低摩擦、耐磨性最佳超高強度、超高剛性、低摩擦、耐磨性最佳 |
高負載結構件、軸承、齒輪、耐磨板 |
玻璃纖維增強PEEK板 (GF/PEEK) |
PEEK + 20%-30% 玻璃纖維 |
高強度、高剛性、尺寸穩定性好,成本低于CF增強 |
結構支撐件、絕緣構件、連接器 |
耐磨PEEK板 |
PEEK + 固體潤滑劑(如PTFE、石墨) |
摩擦系數最低,自潤滑性極佳 |
軸承、滑塊、活塞環、密封環 |
基礎性能數據表
下表對比了不同類型PEEK板的典型性能參數。
性能指標 |
單位 |
純PEEK |
30%碳纖維增強PEEK |
30%玻璃纖維增強PEEK |
測試標準 |
密度 |
g/cm3 |
1.30 |
1.44 |
1.51 |
ASTM D792 |
拉伸強度 |
MPa |
90 - 100 |
200 - 250 |
160 - 180 |
ASTM D638 |
彎曲強度 |
MPa |
140 - 170 |
280 - 350 |
240 - 270 |
ASTM D790 |
彎曲模量 |
GPa |
3.5 - 4.0 |
15 - 22 |
9 - 11 |
ASTM D790 |
ZOD缺口沖擊強度 |
J/m |
80 - 100 |
50 - 80 |
80 - 100 |
ASTM D256 |
熱變形溫度 (1.8MPa) |
°C |
160 |
> 300 |
280 - 300 |
ASTM D648 |
連續使用溫度 |
°C |
240 - 260 |
250 - 300 |
250 - 280 |
- |
摩擦系數 (對鋼) |
- |
0.35 - 0.45 |
0.10 - 0.20 |
0.25 - 0.35 |
ASTM D1894 |
吸水率 (24小時) |
% |
0.1 - 0.3 |
0.06 - 0.1 |
0.06 - 0.1 |
ASTM D570 |
主要應用領域
PEEK板的應用幾乎遍布所有高端制造業:
航空航天: 飛機艙體內飾、結構件、軸承、絕緣件、密封件。
醫療器械: 外科手術器械、創傷修復設備、診斷設備組件、(需認證)可植入人體。
半導體工業: 晶圓承載器、CMP保持環、蝕刻機部件、潔凈室設備,滿足高潔凈和耐化學性要求。
工業裝備: 高性能密封件、軸承、齒輪、活塞環、泵閥部件、壓縮機閥片、耐磨板。
汽車工業: 變速箱零部件、發動機內罩、剎車系統零件、連接器。
食品加工: 符合食品接觸要求的耐磨、耐高溫零部件。
電子電氣: 高性能絕緣板、連接器、線圈骨架。
加工與注意事項
加工方法: PEEK板非常適合進行CNC精密機械加工,如車、銑、鉆、刨、磨等,可以方便地制成各種復雜的零件。
注意事項:
成本高昂: 原材料和加工成本均遠高于普通工程塑料。
加工要求: 需使用鋒利的硬質合金或金剛石刀具,并采用適當的切削速度和冷卻方式(通常建議風冷),以避免材料熔化。
各向異性: 增強型PEEK板(如CF/PEEK)在不同方向上的性能可能存在差異,設計時需考慮此因素。
PEEK板是一種近乎完美的超高性能特種工程塑料板材。它集耐高溫、高機械強度、耐化學腐蝕、阻燃、自潤滑、耐水解等卓越特性于一身,能夠應對最極端、最苛刻的工作環境。盡管其價格昂貴,但在追求設備可靠性、長效性、輕量化和無維護運行的高端制造和尖端科技領域,PEEK板提供了不可替代的價值,是名副其實的“問題終結者”材料。