การประยุกต์ใช้พลาสติกวิศวกรรมพิเศษ PEEK

ความต้องการ PEEK ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องมาจากการอัปเกรดวัสดุชิ้นส่วนยานยนต์และลวดเคลือบของมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง

PEEK คาดว่าจะเข้ามาแทนที่โลหะและพลาสติกวิศวกรรมอื่นๆ ในชิ้นส่วนบางส่วนด้วยประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม PEEK มีความต้านทานแรงเสียดทานที่ดี คุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุม หล่อลื่นตัวเองได้ และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น แต่ยังมีผลในเชิงบวกต่อน้ำหนักเบาของรถยนต์ ซึ่งทำให้สามารถใช้ทดแทนวัสดุโลหะในชิ้นส่วนสำคัญได้ การนำวัสดุ PEEK มาใช้ในปัจจุบันในด้านยานยนต์เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมนั้นส่วนใหญ่จะเน้นไปที่ตลับลูกปืนและซีล ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่ นอกจากตลับลูกปืนและซีลแล้ว การใช้งาน PEEK ยังรวมถึงเฟืองและวาล์วโซลินอยด์ของระบบหมุนเป็นหลัก

ด้วยการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปของสถานการณ์การใช้งานวัสดุ PEEK การใช้ PEEK ในภาคยานยนต์จะขยายตัวต่อไป การใช้วัสดุ PEEK ในชิ้นส่วนต่างๆ เช่น เฟือง ปะเก็น ข้อต่อระบบกันสะเทือน ใบพัดปั๊มสุญญากาศ แกนวาล์ว ABS หนอนที่นั่ง ฯลฯ จะขยายตัว และการใช้งานจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในแง่ของการแทนที่พลาสติกวิศวกรรมพิเศษอื่นๆ พลาสติกวิศวกรรมพิเศษเพียงชนิดเดียวที่สามารถตอบสนองความต้องการด้านความทนทานต่อการสึกหรอและคุณสมบัติในการหล่อลื่นด้วยตนเองได้คือ PEEK และ POM และความแข็งของ PEEK นั้นสูงกว่า POM มาก ดังนั้น PEEK จึงค่อยๆ แทนที่ POM สำหรับตลับลูกปืนกำลังหลักของยานยนต์ วัสดุเพียงชนิดเดียวที่สามารถตอบสนองความทนทานต่อการสึกหรอของแหวนปิดผนึกเกียร์ได้คือ PEEK และ PPS และ PEEK สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 250℃ ซึ่งเหมาะสมกว่า PPS สำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานของแหวนปิดผนึกเกียร์

PEEK เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับลวดเคลือบมอเตอร์

การเพิ่มอัตราการเจาะทะลุของมอเตอร์ 800V จะเพิ่มความต้องการ PEEK ระยะทางการเดินทางสั้นของยานยนต์พลังงานใหม่เป็นปัญหาหลักที่ส่งผลต่อการพัฒนา การชาร์จเร็วแรงดันสูง 800V มีข้อดีคือประสิทธิภาพการชาร์จสูง เป็นเส้นทางหลักของการพัฒนาปัจจุบัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าของระบบได้รับการอัปเกรดจาก 400V เป็น 800V ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับชุดแบตเตอรี่โดยตรงจะต้องได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้า 800V เช่นกัน ในกระบวนการอัปเกรดแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์จาก 400V เป็น 800V ข้อกำหนดที่สูงขึ้นจะถูกวางไว้สำหรับประสิทธิภาพฉนวนของสายแบนของมอเตอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นในการเพิ่มขึ้นของข้อกำหนดการทนต่อแรงดันไฟฟ้าของสายและความจำเป็นในการใช้วัสดุที่ทนต่อการคายประจุบางส่วน (PD) โซลูชันปัจจุบันส่วนใหญ่รวมถึงโซลูชันสายแบน PEEK และโซลูชันฟิล์มสีหนา วัสดุดั้งเดิมสำหรับสายเคลือบคืออะซีตัลและโพลีเอสเตอร์ ซึ่งถูกแทนที่ด้วย PI, PEEK และวัสดุอื่น ๆ ในขั้นตอนมอเตอร์ 400V PEEK สามารถโค้งงอได้และทนต่อการไฮโดรไลซิส และเหนือกว่า PI ในแง่ของความปลอดภัยและความครอบคลุมของวัสดุ นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักเบาและบางกว่า ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับทำลวดเคลือบอีนาเมลสำหรับมอเตอร์ ตามการคาดการณ์ของ NE Times คาดว่าอัตราการเจาะทะลุของมอเตอร์ 800V ในกลุ่มยานยนต์พลังงานใหม่จะถึง 40% ภายในปี 2027 ตามข้อมูลของ Shanghai Nonferrous Network คาดว่าอัตราการเจาะทะลุของลวดเคลือบอีนาเมล PEEK ในมอเตอร์ขับเคลื่อน 800V จะเกินลวด PI เคลือบหนาภายในปี 2027 เราถือว่าอัตราการเจาะทะลุอยู่ที่ 50% โดยอิงจากลวดเคลือบอีนาเมลสำหรับมอเตอร์ 800V ที่ใช้ในรถยนต์แต่ละคันโดยใช้ PEEK ประมาณ 470 กรัม และการคาดการณ์ของซัลลิแวนเกี่ยวกับยอดขายยานยนต์พลังงานใหม่ 13.99 ล้านคันในปี 2027 คาดว่าความต้องการ PEEK ในประเทศสำหรับลวดเคลือบอีนาเมลสำหรับมอเตอร์ 800V ในปี 2027 จะสูงถึง 1 ตัน

วัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์ไม่ได้ใช้ในปริมาณมาก แต่มีมูลค่าสูง

เมื่อเทียบกับโลหะผสมไททาเนียมแล้ว PEEK เหมาะกว่าสำหรับการใช้เป็นวัสดุปลูกถ่ายทางการแพทย์ และความต้องการของตลาดก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อประชากรสูงอายุในประเทศของฉันเพิ่มขึ้นและประชากรสูงอายุเพิ่มขึ้น ความต้องการวัสดุสิ้นเปลืองทางการแพทย์ด้านกระดูกและข้อก็เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน รายได้ต่อหัวที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะเร่งให้มีการแทนที่ผลิตภัณฑ์ PEEK ด้วยโลหะผสมและวัสดุอื่นๆ ด้วย เนื่องจากโมดูลัสของวัสดุ PEEK ใกล้เคียงกับกระดูกมนุษย์ จึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสวมกระดูกมนุษย์ในข้อต่อ เมื่อซ่อมแซมกะโหลกศีรษะ การนำความร้อนของ PEEK จะใกล้เคียงกับกระดูกมนุษย์ และร่างกายจะรู้สึกสบายตัวมากขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากรังสีเอกซ์สามารถทะลุผ่าน PEEK ได้ จึงสะดวกสำหรับผู้ป่วยในการตรวจติดตาม ดังนั้น แม้ว่าวัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์ในปัจจุบันจะมีราคาสูงกว่าโลหะผสมไททาเนียมถึง 20 เท่า แต่ความต้องการวัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์ในตลาดยังคงเติบโตต่อปีอยู่ที่ 30%-2% ซึ่งเกินอัตราการเติบโตของโลหะผสมไททาเนียมที่ 4%-XNUMX% มาก

วัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์มีมาตรฐานที่เข้มงวดและมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์สูงกว่าวัสดุ PEEK ทั่วไปมาก เนื่องจากเป็นวัสดุเฉื่อยทางชีวภาพ PEEK จึงขาดกิจกรรมทางชีวภาพ เมื่อใช้ในการซ่อมแซมกระดูกและการรวมกระดูก จะไม่สามารถสร้างอินเทอร์เฟซที่เสถียรกับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตได้ และยากที่จะสร้างการหลอมรวมของกระดูกกับกระดูกของมนุษย์ ซึ่งจำกัดการใช้ PEEK ในด้านการแพทย์อย่างมาก ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเพิ่มวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพบางอย่างลงในวัสดุโพลีอีเธอร์อีเธอร์คีโตนเพื่อปรับปรุงกิจกรรมทางชีวภาพ สูตรและกระบวนการผลิตวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพที่เพิ่มลงในวัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์ถูกผูกขาดโดยบริษัทต่างชาติมาเป็นเวลานาน และโรงงานที่เกี่ยวข้องที่ผลิตวัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์จะต้องผ่านการทดสอบ GMP ที่เข้มงวดกว่ามาตรฐาน ISO อุตสาหกรรมทั่วไป ดังนั้น ผู้ผลิตในประเทศจึงมีความคืบหน้าช้าในการทำให้วัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์เป็นอุตสาหกรรม และราคาของวัสดุ PEEK เกรดทางการแพทย์ยังคงสูง และมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์สูงกว่าวัสดุ PEEK ทั่วไปมาก