Sna haonaid rialaithe tábhachtacha de choscóirí séideadh i réimsí ola agus gáis domhainmhara, comhlaí rialála breosla innill aerárthaí, agus comhlaí croí saorga, tá pláta comhla beachtais déanta as polaitéireatarcéatóin (PEEK) ag briseadh trí theorainneacha na miotail thraidisiúnta agus na ngnáthphlaistigh le feidhmíocht réabhlóideach. Mar bhuaicphointe na bplaisteach innealtóireachta speisialta, tá plátaí comhla PEEK tar éis caighdeáin iontaofachta comhpháirteanna rialaithe sreabhán a athshainiú faoi na trí dhúshlán foircneacha teochta, brú, agus meán. Déanann an t-alt seo anailís dhomhain ar chód teicniúil an phláta comhla ardleibhéil seo ó thoisí na heolaíochta ábhartha, an phróisis déantúsaíochta, cásanna feidhmchláir, agus teorainneacha teicneolaíochta.
1. Géinte móilíneacha agus buntáistí feidhmíochta PEEK
1. Saintréithe struchtúracha móilíneacha
Tá PEEK (Poileitéireitéarcéatóin) comhdhéanta de fáinní beinséine, bannaí éitear agus grúpaí céatóin a mhalartú. Tugann a dhianacht slabhra mhóilíneach agus a chriostalacht (30%~35%) airíonna uathúla dó:
Cnámharlach righin fáinne aramataigh: soláthraíonn sé neart meicniúil thar a bheith ard (neart teanntachta> 100MPa);
Cuid sholúbtha nasc éitear: cinntíonn sé diana ísealteochta (ráta coinneála neart tionchair -60℃> 80%);
Cobhsaíocht céatóin: seasann sé i gcoinne creimeadh ceimiceach agus díghrádú teirmeach (teocht trasdulta gloine 143 ℃, pointe leá 343 ℃).
2. Paraiméadair feidhmíochta foircneacha
Comparáid Tagartha PEEK Feidhmíochta (miotal/plaisteach gnáth)
Teocht úsáide leanúnaí 260℃ (friotaíocht teochta gearrthéarmach 316℃) Cruach dhosmálta: 600℃/PTFE: 260℃
Neart teanntachta 100~140 MPa Cóimhiotal alúmanaim: 200~500MPa
Friotaíocht cheimiceach Fulangach d’aigéad sulfarach tiubhaithe (95%), NaOH (50%) Tá cruach dhosmálta 316L seans maith go ndéanfar poll a chur air nuair a bhíonn sé i dteagmháil le Cl⁻
Comhéifeacht frithchuimilte 0.3~0.4 (frithchuimilt thirim) PTFE: 0.05~0.1
Dlús 1.32 g/cm³ Alúmanam: 2.7g/cm³/Cruach: 7.8g/cm³
Buntáistí lárnacha:
Athsholáthar miotail éadrom: 60% níos éadroime ná dioscaí comhla cruach dhosmálta, rud a laghdaíonn fórsa táimhe;
Frithsheasmhach in aghaidh creimeadh agus saor ó chothabháil: seachnaítear creimeadh leictriceimiceach agus rioscaí scaradh sciath dioscaí comhla miotail;
Cumas múnlaithe beachtais: is féidir dioscaí comhla ultra-tanaí 0.1mm a phróiseáil le lamháltas ±0.01mm.
2. Ceithre phríomhchás feidhmchláir dioscaí comhla PEEK
1. Réimse fuinnimh ola agus gáis
Dioscaí comhla coscaire séideadh domhainmhara:
Seasamh a choinneáil i gcoinne brú uisce 150MPa agus creimeadh H₂S (tiúchan>1000ppm), le saol seirbhíse níos mó ná 10 mbliana;
Cás: Réimse ola Lofoten de chuid Equinor Company san Iorua, laghdaíodh costais chothabhála 70% tar éis dioscaí comhla miotail a athsholáthar.
Caidéal scoilte gáis scealla:
Frithsheasmhach in aghaidh creimeadh gainimh (ráta caitheamh <0.01g/h), luaineachtaí brú 70MPa a sheasamh;
Sciathán cairbíde tungstain (WC) le clúdach léasair dromchla, cruas méadaithe go HV 1200.
2. Tionscal aeraspáis agus míleata
Comhla rialála breosla eitlíochta:
Coinnigh cruinneas rialaithe sreafa de ±1% ag teochtaí malartacha de -55℃~150℃;
Pas a fháil i dtástáil chreathaidh MIL-STD-810G (20~2000Hz, 50Grms).
Comhla tiomántáin roicéid:
Frithsheasmhach in aghaidh ocsaigin leachtach (-183 ℃) agus creimeadh breosla hiodráisín;
Frithsheasmhach in aghaidh radaíocht gáma-ghathanna (dáileog charnach >1000kGy).
3. Trealamh leighis
Comhla croí saorga:
Bith-chomhoiriúnacht (deimhniú ISO 10993), frithsheasmhach in aghaidh sciúradh fola fadtéarmach;
Dearadh optamaithe hemodinimiciúil chun rioscaí suaiteachta agus téachtadh a laghdú.
Trealamh steiriliú leighis:
Frithsheasmhach in aghaidh steiriliú gaile 132 ℃ (>5000 timthriall), gan aon laghdú ar fheidhmíocht;
Sciath frithbhaictéarach dromchla (dópáil ian airgid), ráta frithbhaictéarach >99.9%.
4. Trealamh ard-deireadh tionsclaíoch
Tuirbín CO₂ sárchriticiúil:
Oibrigh go cobhsaí in aice leis an bpointe criticiúil de 31 ℃ / 7.38MPa, le ráta sceite <0.1%;
Frithsheasmhach in aghaidh turraing theirmeach de bharr athrú céime CO₂ (ráta athraithe teochta >100 ℃/s).
Comhla uisce ultraíon leathsheoltóra:
Deascadh ian miotail <0.1ppb (caighdeán SEMI F57);
Frithsheasmhach in aghaidh teip tuirse de bharr oscailt agus dúnadh ardminicíochta (>1 milliún timthriall).
III. Próiseas déantúsaíochta agus dúshláin theicniúla
1. Teicneolaíocht mhúnlaithe beachtais
Múnlú insteallta:
Paraiméadair phróisis: teocht leá 380 ~ 400 ℃, teocht múnla 160 ~ 180 ℃, brú coinneála 120 ~ 150MPa;
Deacracht: Rialú criostalachta chun neart agus diana a chothromú (tá teicneolaíocht rialaithe teochta múnla dinimiciúil ag teastáil).
Meaisínithe:
Bain úsáid as uirlis PCD (sciath diamant), luas 3000~5000rpm, beatha 0.05mm/rev;
Sroicheann garbhacht dromchla Ra 0.2μm (grád scátháin).
2. Teicneolaíocht mhodhnú athneartaithe
Atreisiú snáithíneach:
Snáithín carbóin (30%): mhéadaigh neart teanntachta go 300MPa, shroich teocht dífhoirmithe teasa (HDT) 315 ℃;
Snáithín gloine (30%): costas laghdaithe faoi 40%, oiriúnach le húsáid shibhialta.
Nana-chomhchodach:
Grafín (2%~5%): méadú ar an seoltacht theirmeach go 1.5W/m·K, rud a laghdaíonn dífhoirmiú struis theirmigh;
Nanosféir shilice (5%): laghdaítear an comhéifeacht frithchuimilte go 0.2, rud a shíneann saolré an chaitheamh.
3. Feidhmiúlacht dhromchla
Spraeáil plasma:
Sciath Al₂O₃-TiO₂ a thaisceadh, mhéadaigh friotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta 5 huaire;
Ionchlannú ian:
Dromchla ionchlannú ian nítrigine, mhéadaigh micreachruas go HV 400;
Plátáil cheimiceach:
Ciseal ilchodach nicil-PTFE gan leictrea, a bhfuil airíonna frithsheasmhachta in aghaidh caitheamh agus féin-bhealaithe aige araon.
IV. Bacainní teicniúla agus treoracha nuálaíochta
1. Dúshláin reatha
Creapadh ardteochta: Tá úsáid fhadtéarmach os cionn 260°C seans maith go ndéanfar dífhoirmiú creapadh 0.5% ~ 1% air;
Costas ard: Tá praghas na n-amhábhar thart ar ￥600~800/kg, rud a chuireann teorainn le cur chun cinn sibhialta;
Nascadh deacair: Fuinneamh dromchla íseal (44mN/m), tá cóireáil gníomhachtaithe plasma ag teastáil.
2. Cosán briseadh tríd an teorainn
Teicneolaíocht priontála 3D:
Déantar plátaí comhla comhtháite le bealaí sreafa casta a mhonarú go díreach le sintéiriú léasair (SLS) chun pointí sceite tionóil a laghdú;
Cás: Plátaí comhla priontála púdair PEEK arna bhforbairt ag GE Additive, le tréscaoilteacht <0.5%.
Uasmhéadú struchtúr móilíneach:
Agus struchtúr défheinile (copolymer PEEK-PEDEK) á thabhairt isteach, méadaítear an teocht trasdulta gloine go 160 ℃;
Ábhair chomhchodacha cliste:
Líonra braiteoirí nana-fheadán carbóin a leabú chun monatóireacht a dhéanamh ar dháileadh struis pláta comhla agus ar thionscnamh scoilteanna i bhfíor-am.
V. Treoir roghnúcháin agus cothabhála
1. Paraiméadair roghnúcháin thábhachtacha
Clúdach teochta-bhrú: deimhnigh an bhfuil an teocht agus an brú buaic níos mó ná teorainn lamháltais PEEK;
Comhoiriúnacht sna meáin: seachain teagmháil le haigéad nítreach tiubhaithe, aigéad sulfarach tiubhaithe (>50%) agus miotail alcaileacha leáite;
Minicíocht dhinimiciúil: I gcás radhairc ghluaisne ardmhinicíochta (>10Hz), is fearr samhlacha athneartaithe le snáithín carbóin.
2. Sonraíochtaí suiteála agus cothabhála
Rialú réamhualaithe: Earráid chasmhóiminte bolta <±5% (ag baint úsáide as eochair chasmhóiminte digiteach);
Straitéis bealaithe: Bain úsáid as ramhar perfluoropolyéitear (PFPE) chun tomhaltas cumhachta frithchuimilte a laghdú faoi 30%;
Monatóireacht saoil: Déantar tástáil ar chruas an dromchla gach 5,000 uair an chloig (tá athsholáthar ag teastáil má tá an titim >10%).
Conclúid: Léim ón tsaotharlann go dtí an suíomh tionsclaíoch
Leanann dioscaí comhla PEEK, lena bhfeidhmíocht réabhlóideach mar “plaisteach in ionad cruach”, de bheith ag briseadh trí theorainneacha na n-ábhar i réimsí ardleibhéil ar nós fuinnimh, eitlíochta, agus cóireála leighis. Le comhtháthú domhain na teicneolaíochta priontála 3D agus nana-mhodhnú, beidh struchtúr beacht, dearcadh cliste agus saolré thar a bheith fada ag dioscaí comhla PEEK amach anseo, agus beidh siad ar an réiteach deiridh le haghaidh rialú sreabhán i ndálaí oibre foircneacha.
Am an phoist: 11 Márta 2025