نظرة خاطفة على المقاومة الكيميائية لحبيبات البلاستيك
يعد SWER المعروف عالميًا أحد أكثر المؤشرات المقاومة للمواد الكيميائية والمطلوب استخدامها في أصعب المجالات.
PEEK، على الرغم من سوء سلوكه، لا يزال عرضة للأحماض ذات القوة العالية مثل الكبريت والنيترو.
بالنظر إلى الجوانب الفنية، يتم استخدام تركيزات حمض النيتريك 20% - 30% في حالات التخميل حيث تكون الحموضة عاملاً مهمًا للغاية.
حبيبات نظرة خاطفة مملوءة بالزجاج
إن PEEK المعدل بالألياف الزجاجية (polyethetherketone) عبارة عن مادة مركبة تعزز راتنج PEEK عن طريق إضافة الألياف الزجاجية (الألياف الزجاجية).
نظرة خاطفة على خصائص ألياف الكربون
1. هذا، بفضل الألياف الزجاجية المقواة PEEK، يسجل أعلى بكثير من PEEK النقي في القوة الميكانيكية. في كثير من الأحيان، تُعرف PEEK الأنيقة بقوة شد تبلغ 90-100 ميجا باسكال، بعد إضافة ألياف زجاجية 30%، تحطم هذه القوة جيدًا حتى 140-160 ميجا باسكال. قد يرتفع هذا الرقم أيضًا عندما تكون نسبة الألياف الزجاجية 40%. على الرغم من أن معدل زيادة هذا المعامل ينخفض عن تركيز 40% للألياف الزجاجية، إلا أنه لا يزال له قيمة كبيرة في "علوم وهندسة المواد المركبة".
2. هناك أشياء كثيرة تؤثر على نظرة خاطفة وخاصة الألياف الزجاجية، مثل الطلب في السوق وتقلبات أسعار المواد الخام. غير قادر على تقديم أرقام فعلية في هذه الحالة، ومع ذلك، فإن PEEK المنسوج بالألياف الزجاجية غير مكلف نسبيًا بالمقارنة مع PEEK المركب المقوى بألياف الكربون، وبالتالي فهو بديل منخفض التكلفة له. بشكل عام، عادةً ما يتم بيع منتجات PEEK بالتجزئة من $0.1 إلى $10.00 للجرام، بناءً على فئة العلامة التجارية المتأصلة ودرجات معينة والطلب بالجملة.
3. لقد ثبت أن مادة البوليمر PEEK المقواة بالزجاج/الكربون، والتي يتم تصنيعها بسهولة عبر طرق التشكيل المباشر، تتمتع بالخصائص الدقيقة لـ HR-PEEK ويمكن تصنيفها على أنها الجيل التالي من مواد الزرع المتوافقة حيويًا في تطبيقات تقويم العظام. من خلال استخدام مثل هذه الإجراءات، يمكن تحويل البليت إلى مجموعة متنوعة من الأشكال المعقدة القادرة على خدمة العديد من مهام الأداء الصناعي.
4. تتراوح نسبة الألياف الزجاجية عمومًا بين 5% إلى 60%؛ إذا كانت هناك متطلبات خاصة، يتم تحديد القيم المقابلة. في نطاق أقل من 30% من الألياف الزجاجية، يتم تنفيذ العمل على تحسين القوة الميكانيكية للمادة، وبدءًا من 30% وما بعده، يتم العمل على زيادة معامل المادة. الألياف التي تحتوي على ما يصل إلى 40% من العنصر المضاف، تظهر القوة والمعامل الإضافة الخطية للمادة. أكبر من 40% بمجرد تباطؤ اكتساب القوة، يستمر المعامل في الزيادة، وبالتالي بالنسبة لتلك الحالات التي تتطلب أقصى قدر من المقاومة، يعد هذا عنصرًا أساسيًا.
5. يتحقق اختبار الشد من أن المعامل الأولي لـ PEEK أثناء إضافة ألياف زجاجية 10-20% ويتراوح حول 100-200 ميجا باسكال يظل كما هو أثناء عملية التشوه. هذه الحقيقة الحيوية واضحة للغاية وهي أن الألياف الزجاجية توفر العمود الفقري لبنية PEEK بحيث تظل مستقرة تحت ضغط التفكك.
نظرة خاطفة على ألياف الكربون
تمثل PEEK النقية غير المملوءة منتجات بدون أي إضافة لمواد حشو معززة؛ إظهار خاصية الراتنج النقي، 100% بولي إيثر إيثر كيتون. وقد تبين أن هذا البلاستيك المرن لا يمكن منافسته أمام جميع المواد المنافسة الأخرى نظرًا لخصائصه الميكانيكية الرائعة، ومقاومته للحرارة، وخصائصه العالية بشكل استثنائي في مقاومة التآكل والتآكل. تجسد جزيئات PEEK التي لا تتغير أبدًا الخصائص غير المعدلة لراتنج PEEK غير المنكهة عن طريق التخلص من أي إضافات مثل الزجاج وألياف الكربون.
خصائص حبيبات نظرة خاطفة غير مملوءة
1. تُظهر النظرة الخاطفة الفارغة (بولي إيثر كيتون) مرونة قوية بعد اجتياز جميع الاختبارات المذكورة أدناه ومعيار ISO-527 بنجاح. تُرجع هذه المادة الضغط المطلق 5% عندما يكون مستوى الضغط في نطاق 0~100MPa فقط؛ ومن هنا التفوق في صلابته ومتانته. لا توضح هذه البيانات قوة نظرة خاطفة غير مملوءة فحسب، بل توضح أيضًا مدى جودة الأداء في ظل ظروف مرهقة.
2. توضح الاختبارات الحرارية عند 23 درجة مئوية و120 درجة مئوية أيضًا خسائر الإنتاج الطفيفة بسبب مواد PEEK بدون عوامل تقوية. ومع ذلك، فإن هذه المادة قادرة على تحمل ما يصل إلى 10 ملايين دورة تعب من الاختبار عند 100 ميجا باسكال خاصة عند 23 درجة مئوية، وهذا يعني أن هذه المادة صلبة للغاية ولكنها متينة للغاية تحت الأحمال المتكررة. إن الطرق التي تتضمن تطبيق الضغط، في نطاق محدد من 10% إلى 100% من الحد الأقصى لقوة تقييد الهدف مقرونة بتردد التذبذب البالغ 5 هرتز، بطريقة مسننة وفقًا لمتطلبات ISO، توفر الفرصة لقياس خصائص المواد مقاومة التعب تحت 1،000،000 دورة، على التوالي.
نظرة خاطفة على حبيبات ألياف الكربون
إن PEEK (polyethetherketone) المعدل من ألياف الكربون عبارة عن مادة مركبة من ألياف الكربون عالية الأداء تضيف ألياف الكربون البلاستيكية الحرارية إلى راتنج PEEK. تعمل إضافة ألياف الكربون على تحسين الخواص الميكانيكية للمواد المركبة بشكل كبير، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لتصنيع الأجزاء الهندسية عالية الطلب مثل دوارات مضخة ABS، والدفاعات عالية السرعة، وشوك القابض.
نظرة خاطفة على خصائص ألياف الكربون
1. قوة محددة عالية: القوة المحددة لألياف الكربون المعدلة PEEK تتجاوز بكثير قوة سبائك الألومنيوم. على وجه التحديد، تبلغ قوة الشد لسبائك الألومنيوم العادية (مثل سلسلة 7075) حوالي 530 ميجا باسكال، في حين أن قوة الشد لألياف الكربون المعززة PEEK يمكن أن تصل إلى 1500 ميجا باسكال. أو أعلى. وهذا يعني أن القوة المحددة لألياف الكربون المعدلة PEEK تبلغ ثلاثة أضعاف قوة سبائك الألومنيوم على الأقل. أدى إدخال ألياف الكربون إلى تحسين قدرة تحمل المواد المركبة بشكل كبير مع الحفاظ على ميزة كونها خفيفة الوزن، وهو أمر مهم بشكل خاص في مجالات الطيران والسيارات وغيرها من المجالات.
2. مقاومة التآكل: بالمقارنة مع PEEK غير المعدل، يُظهر التقوية المسبقة لألياف الكربون تحسنًا ملحوظًا في مقاومة التآكل، ويمكن زيادة مقاومة التآكل بأكثر من 50%. يؤدي هذا التحسن إلى تقليل معدل التآكل على مدار فترات الاستخدام الطويلة، مما يطيل عمر القطعة.
3. مقاومة التآكل: PEEK نفسه عبارة عن بلاستيك هندسي عالي الأداء معروف بأنه يتمتع بمقاومة كيميائية ممتازة. يمكنه تحمل مجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك معظم الأحماض والقواعد والمذيبات. على سبيل المثال، وفقًا لتقارير الأدبيات، عندما يتم الاتصال بألياف الكربون 30% PEEK مع حمض الكبريتيك المركز (98%) في درجة حرارة الغرفة، يكون فقدان كتلتها صغيرًا جدًا، وقد يكون معدل الخسارة السنوي أقل من 0.1%. وهذا يعني أن PEEK تظل مستقرة في البيئات الكيميائية القاسية للغاية دون تدهور كبير بسبب التآكل الكيميائي.
4. نطاق نسبة الصيغة والغرض من التعديل:
تتراوح نسبة ألياف الكربون في المواد المركبة عادة من 5% إلى 60%، والنسب المختلفة مناسبة لمتطلبات التطبيقات المختلفة:
النسبة ضمن 30%: تستخدم بشكل أساسي لتحسين قوة المادة. ضمن نطاق النسبة هذا، فإن زيادة نسبة ألياف الكربون يمكن أن تزيد بشكل فعال من قوة الشد والضغط للمادة.
النسبة فوق 30%: يتحول التركيز إلى زيادة معامل المادة. على الرغم من أن محتوى ألياف الكربون الذي يتجاوز 30% لم يعد يزيد بشكل كبير من قوة المادة، إلا أنه يمكن أن يزيد بشكل كبير من صلابة المادة وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب معاملًا عاليًا.
5. تأثير تعديل النسبة:
عندما تكون كمية الإضافة أقل من 30%، ترتبط قوة المادة ومعاملها بشكل إيجابي بنسبة الإضافة، أي أنه مع زيادة محتوى ألياف الكربون، تزداد قوة المادة وصلابتها أيضًا.
عندما يتجاوز المحتوى 30%، يضعف تأثير تحسين القوة الناتج عن الاستمرار في زيادة محتوى ألياف الكربون، ولكن معامل (أي صلابة) المادة سيستمر في الزيادة. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لتصميم الأجزاء التي تتطلب صلابة محددة بدلاً من القوة القصوى.