تشمل المواد التي يمكن أن تندرج ضمن فئة البوليمرات عالية الأداء مادة PEEK (بولي إيثر إيثر كيتون) والتي تعتبر واحدة من أفضل المواد. ولهذه الأسباب، فإنها تعرض مجموعة من الخصائص التي تجعلها مناسبة بشكل مثالي لعدد من الاستخدامات الصعبة في العديد من المجالات. في هذه المدونة، سنأخذ القارئ من خلال كل هذه الجوانب وأكثر: لماذا لا يعد PEEK بوليمرًا عالي الأداء عاديًا؛ والمقارنة بين PEEK وغيره من المواد البلاستيكية الحرارية عالية الأداء مثل PEI وLCP وPI وPPS؛ وتطبيق كل من هذه البوليمرات.
يمكن استخدام PEEK بشكل مستمر عند درجة حرارة تصل إلى 260 درجة مئوية واستخدامها مرة واحدة حتى درجة حرارة 300 درجة مئوية. هذا الثبات الحراري المذهل يجعل PEEK يعمل بطرق لا يمكن تصورها باستخدام المواد البلاستيكية التقليدية الأخرى.
تتميز مادة PEEK بمقاومتها لأغلب المواد الكيميائية التي تشمل الأحماض والقواعد والمذيبات والزيوت وما شابه ذلك. وبفضل هذه الخاصية، يمكن استخدام المادة في الصناعات التي تستخدم المواد الكيميائية وفي قطاعي النفط والغاز.
تبلغ قوة الشد لـ PEEK حوالي 100 ميجا باسكال بينما معامل المرونة مرتفع، أما بالنسبة للوزن فهو خفيف ولكنه قوي جدًا. هذه الخصائص تضعه في وضع مثالي للتطبيقات التي تتطلب منه تحمل الأحمال في عدد من القطاعات.
هذا لأن PEEK لديه معامل احتكاك منخفض، وهذا يساوي بتف؛ لذلك، فهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب تآكلًا واحتكاكًا منخفضًا مثل رمان و الأختام.
مادة PEEK غير نشطة بيولوجيًا وهذا يعني أنه عند ملامستها للأنسجة البشرية أو الدم فإن المادة لن تسبب أي تفاعل. ولهذا السبب، تعتبر الأكثر توافقًا مع أنسجة الجسم وبالتالي يتم استخدامها على نطاق واسع في إنتاج الغرسات والأجهزة الطبية.
على الرغم من أن مادة PEEK هي بوليمر بارز، إلا أنها ليست الوحيدة في فئة الأداء العالي. وفيما يلي مقارنة بين مادة PEEK والبوليمرات الأخرى البارزة:
ملكية | نظرة خاطفة | جزيرة الأمير إدوارد | ال سي بي | باي | بي بي اس |
الحد الأقصى لدرجة الحرارة المستخدمة (درجة مئوية) | 260 | 170 | 260 | 360 | 240 |
درجة حرارة انتقال الزجاج (درجة مئوية) | 143 | 217 | - | 400 | 90 |
نقطة الانصهار (درجة مئوية) | 343 | - | - | - | 285 |
الكثافة (جم/سم3) | 1.32 | 1.27 | 1.4 | 1.4 | 1.35 |
قوة الشد (ميجا باسكال) | 100 | 105 | 170 | 120 | 90 |
معامل الانثناء (جيجا باسكال) | 4 | 3.1 | 15 | 2.8 | 4 |
مقاومة كيميائية | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
مقاومة الإشعاع | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
قابلية الاشتعال | جيد | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
التوافق الحيوي | ممتاز | ممتاز | جيد | ممتاز | جيد |
عزل كهربي | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ممتاز |
طلب | نظرة خاطفة | جزيرة الأمير إدوارد | ال سي بي | باي | بي بي اس |
الفضاء الجوي | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
السيارات | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
كهرباء/الكترونيات | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
أجهزة طبية | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
المعالجة الكيميائية | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
أشباه الموصلات | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
الاتصال الغذائي | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
وبالتالي، فإن مادة PEEK هي مادة خاصة ذات خصائص محددة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة كيميائية ممتازة، وخصائص ميكانيكية جيدة، وخصائص تآكل منخفضة، وتوافق حيوي مما يجعلها مناسبة للعديد من الاستخدامات في الصناعات التنافسية مثل صناعة الطيران والسيارات والإلكترونيات والأجهزة الطبية. وعلى الرغم من وجود بوليمرات أخرى عالية الأداء مثل PEI وLCP وPI وPPS والتي تتمتع أيضًا بخصائص مذهلة وقد تناسب تطبيقات معينة، إلا أنه لا يمكن مقارنتها بـ PEEK التي تعتبر مادة مرجعية لعلم البوليمر. وبالتالي، إذا كانت هناك متطلبات وشروط معينة لبوليمرك المستقبلي، فيمكن أن يقع الاختيار بسهولة على PEEK. تهدف هذه الورقة إلى تكريم PEEK كواحد من أفضل البوليمرات في العالم والتي تظل ذات صلة بمجال علم المواد المتغير باستمرار.
استثمرت شركة Zhejiang BW Industry مبلغ 15 مليون دولار أمريكي لإنشاء مركز بحث وتطوير جديد لتكنولوجيا تطبيق PEEK، وبمساعدة مركز البحث والتطوير هذا، يمكن لفنيينا تقديم الكثير من الخدمات الفنية لهذا النوع من صناعة PEEK، بما في ذلك بشكل أساسي: