مقعد صمام PEEK: نظرة عامة
يُعدّ مقعد صمام PEEK (بولي إيثر إيثر كيتون) مكونًا أساسيًا في الصمامات، وهو مصنوع من بلاستيك هندسي متخصص عالي الأداء. وبفضل خصائصه الشاملة الاستثنائية، يُستخدم على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب موثوقية ومتانة عاليتين، مثل صناعات البترول والكيماويات، وأشباه الموصلات، والفضاء.
الخصائص الرئيسية لمقاعد صمام PEEK
تتميز مقاعد صمامات PEEK بمجموعة رائعة من الخصائص. فهي توفر مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، وقادرة على العمل المستمر في درجات حرارة تصل إلى260 درجة مئوية، مع قدرة تحمل قصيرة المدى تتجاوز حتى300 درجة مئوية. ميكانيكيًا، تتمتع بقوة وصلابة عالية، مع قوة شد تتراوح بين90-100 ميجا باسكالوقوة انثناء تبلغ120-130 ميجا باسكالمما يُسهم في مقاومة ممتازة للتآكل والزحف. تتميز المادة بمعامل احتكاك منخفض، عادةً ما يكون بين0.3 و 0.4، ويوفر خصائص تزييت ذاتي جيدة، مما يُمكّن من التشغيل حتى بدون تزييت بالزيت. كيميائيًا، يبقى PEEK مستقرًا ضد مجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية، على الرغم من إمكانية تأثيره بواسطة أحماض مؤكسدة قوية مثل أحماض الكبريتيك والنيتريك المركزة. علاوة على ذلك، تتميز مقاعد صمام PEEK بثبات أبعادي عالٍ مع تمدد حراري منخفض، ومقاومة عالية للهب، مما يحقق تصنيف UL94 V-0، ومقاومة ممتازة للتحلل المائي، مما يسمح بأداء مستقر طويل الأمد في بيئات البخار أو الماء عالية الحرارة والضغط التي تتجاوز250 درجة مئوية .
مقارنة مع مقاعد صمام PTFE
بالمقارنة مع PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين)، وهي مادة شائعة أخرى للعزل الناعم، تتميز مادة PEEK بمزايا ومزايا إضافية. تتميز PEEK بقوة ميكانيكية أعلى بكثير، حيث تبلغ قوة الشد حوالي 162 ميجا باسكال مقارنةً بـ PTFE التي تتراوح بين 20 و30 ميجا باسكال، مما يجعلها أكثر مقاومة للتشوه تحت الحمل، وهي مشكلة تُعرف باسم "التدفق البارد" في PTFE. كما تتميز PEEK عمومًا بمقاومة فائقة للتآكل. في حين أن PTFE يمكن أن تعمل في نطاق درجات حرارة أوسع (من -260 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية) مقارنةً بنطاق PEEK النموذجي (مثلًا، من -70 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية أو من -25 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية كما هو مذكور في مصادر مختلفة)، إلا أن PEEK غالبًا ما يحافظ على قوته الميكانيكية بشكل أفضل في درجات الحرارة المرتفعة. مع ذلك، يتميز PTFE بمعامل احتكاك منخفض للغاية (0.04-0.05) ويوفر مقاومة كيميائية لا مثيل لها، فهو خامل تقريبًا لجميع المواد الكيميائية تقريبًا، بينما يتأثر PEEK بالأحماض المؤكسدة القوية. وتُعد التكلفة عاملًا مميزًا آخر، حيث أن PEEK أغلى من PTFE.
تشير إرشادات الاختيار إلى أنيعد PEEK الخيار الأكثر موثوقية للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية وضغط مرتفع وإجهاد ميكانيكي كبير، كما هو الحال في خطوط أنابيب النفط والغاز أو ضواغط الأداء العالي.غالبًا ما يكون PTFE أكثر ملاءمة حيث تكون المقاومة الكيميائية الشديدة أو النقاء العالي أو الخصائص غير اللاصقة ذات أهمية قصوى، كما هو الحال في النقل الكيميائي أو تطبيقات الأغذية والأدوية.
مجالات التطبيق الأساسية
تُستخدم مقاعد صمامات PEEK بشكل أساسي في العديد من الصناعات.نقل النفط والغازتُستخدم في صمامات البوابة وصمامات الكرة، حيث تتحمل ظروفًا قاسية مثل الوسائط الحمضية، والضغوط العالية (أكثر من 150 ميجا باسكال)، والتفاوتات الكبيرة في درجات الحرارة.صناعة أشباه الموصلات والإلكترونياتتُستخدم هذه المواد في صمامات أنظمة توصيل الغازات والمواد الكيميائية عالية النقاء، نظرًا لنظافتها العالية، وانخفاض انبعاث الغازات منها، وخصائصها العازلة الممتازة. كما أن عدم سميتها، ومطابقتها للمعايير الصحية، وقدرتها على تحمل التعقيم بالبخار المتكرر، تجعلها مناسبة للصمامات فيالأجهزة الطبية والرعاية الصحية وتجهيز الأغذيةالمعدات. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامها فيصناعات الطيران والسيارات للمكونات المحيطة بالمحركات وأنظمة الوقود حيث يكون تقليل الوزن والأداء في درجات الحرارة العالية أمرًا بالغ الأهمية.
المعالجة والتصنيع
يتم تصنيع مقاعد صمام PEEK بشكل أساسي من خلال طريقتين.حقن القالبمناسبة لإنتاج كميات كبيرة من الأجزاء المعقدة، حيث توفر الكفاءة والتكلفة المنخفضة نسبيًا ودقة الأبعاد الجيدة. تصنيع باستخدام الحاسب الآلييُعدّ مُصنّع قضبان أو أنابيب PEEK أكثر ملاءمةً للإنتاج بكميات قليلة، أو التخصيص، أو إنشاء النماذج الأولية. ونظرًا لارتفاع درجة انصهار PEEK (334 درجة مئوية)، تتطلب المعالجة معدات متخصصة ومراقبة صارمة للعملية، مثل التجفيف المسبق، لضمان أداء المنتج النهائي.
وقت النشر: ٣١ أكتوبر ٢٠٢٥