Композитните материали PEEK, използвайки своите всеобхватни предимства, като леко тегло, висока якост, устойчивост на корозия и самосмазване, се използват широко за заместване на традиционните метални материали в множество области с висока добавена стойност, в съответствие с тенденцията за замяна на стоманата с пластмаса. Следното очертава основните им сценарии на приложение:
I. Аерокосмическа индустрия
Стойност на приложението: Изключително леко тегло за подобряване на разхода на гориво и товароносимостта, като същевременно издържа на екстремни температури, вибрации и химическа корозия.
Заменени компоненти/сценарии: Структурни части на самолети: обтекатели, предни ръбове на крила, капаци на главини на колела, скоби, скоби за тръби, опори за врати и др., замествайки алуминиевите сплави, може да се намали теглото с 20%-40% (напр. Боинг 787, Еърбъс A350).
Компоненти на двигателя: Работни колела, уплътнителни пръстени, гарнитури, скоби за окабеляване, гайки и др., предлагащи устойчивост на високи температури и намаляване на теглото.
Вътрешни части: Рамки на седалки, странични стенни панели и др., отговарящи на изискванията за огнеустойчивост и безопасност.
Ракети и сателити: Тави за батерии, крепежни елементи и други структурни части, отговарящи на суровите изисквания на космическата среда.
II. Превозни средства с нова енергия
Стойност на приложението:Постигане на олекотено тегло за удължаване на пробега на електрическите превозни средства, отговаряйки на изискванията за надеждност и изолация при бързо зареждане с високо напрежение и условия на висока температура.
Заменени компоненти/сценарии:
Система за задвижване: Капаци на двигателя, лагери, уплътнения, лопатки на турбокомпресора, лопатки на вакуумна помпа (традиционни превозни средства); лагери на двигателя, емайлирана тел за високоволтов двигател 800V (превозни средства с нова енергия).
Трансмисия и спирачки: Зъбни венци на съединителя, зъбни колела, ABS спирачни клапани, уплътнителни пръстени.
Батерийна система: Изолационни материали за батерийния пакет (напр. приложението на BYD Острие Батерия е увеличило обемната енергийна плътност на модула с 18%), уплътнения.
Други: Компоненти на кормилната система, втулки, електрически зъбни колела на седалките, различни стандартни части.
III. Медицина и здравеопазване
Стойност на приложението: Отлична биосъвместимост, модул на еластичност, подобен на този на човешката кост, без метални артефакти, възможност за персонализиране.
Заменени компоненти/сценарии:Импланти: Изкуствени стави (тазобедрени, колянни), кейджове за спинална фузия, плаки за черепно-мозъчно възстановяване, протези на ребра и др., бързо заместващи медицинските метали като титаниеви сплави. Хирургически инструменти: Могат да издържат на над 3000 цикъла на стерилизация с пара под високо налягане при 134°C, използвани за производство на висококачествени инструменти за многократна употреба.
IV. Промишленост и енергетика
Стойност на приложението: Устойчив на корозия, износоустойчив, самосмазващ се, подходящ за тежки промишлени среди, избягвайки замърсяване със смазочни материали.
Заменени компоненти/сценарии:
Нефт и газ: Уплътнителни пръстени, клапанни плочи, облицовки, заместващи ПТФЕ, преодоляване на проблемите с лесното износване и студения поток при висока температура и налягане.
Химически помпи и вентили: Вентили, корпуси на помпи, лагери, уплътнения, устойчиви на химическа корозия.
Вятърна и слънчева енергия: Лагери за вятърни турбини, касети за фотоволтаични панели и др., удължаващи експлоатационния живот в тежки условия.
V. Електронна информация и производство на полупроводници
Стойност на приложението:Висока чистота, устойчивост на високи температури, ниско отделяне на газове, размерна стабилност, осигуряващи високопрецизен добив на процеса.
Заменени компоненти/сценарии:
Производство на полупроводници: CMP задържащи пръстени, носачи за пластини, патронници, селективни пръстени за покритие и др., издържат на висока температура от 260°C и плазмена корозия, предлагайки по-дълъг експлоатационен живот.
Потребителска електроника: Вградени антени за мобилни телефони (заместващи ЛКП/ПИ), вибрационни диафрагми на високоговорителите, конектори и др., които осигуряват ниско абсорбиране на влага и стабилни електрически характеристики.
VI. Развиващи се области:
Роботика и икономика на ниска надморска височина
Стойност на приложението:Леки, високоякостни, нискошумни, ключови материали за подобряване на движението и издръжливостта.
Заменени компоненти/сценарии:
Хуманоидни роботи: Съчленени скелети, зъбни колела, лагери, хармонични редуктори, гъвкави шлицове/твърди колела и други компоненти на трансмисията (напр. приложението на Тесла Оптимус намали теглото с 10 кг).
Дронове/eVTOL: Витла/лопатки, структурни части на фюзелажа, рамена и др., композитите от въглеродни влакна PEEK постигат максимално намаляване на теглото и висока якост.
Обобщение
Основната логика на заместването на металите с PEEK композити се крие в това да се отговорят или дори да надминат изискванията за производителност, като същевременно се постигне значително олекотяване, устойчивост на корозия и функционална интеграция. Приложенията им бързо се разширяват от висококачествени области като аерокосмическата и медицинската промишленост до стратегически развиващи се индустрии като превозни средства с нова енергия, полупроводници и роботика, показвайки огромен пазарен потенциал. Подсилените с въглеродни влакна PEEK композити постигат допълнителен напредък в специфичната якост, твърдост и устойчивост на умора, превръщайки се в идеален избор за заместване на висококачествени метали (напр. титанови сплави).
