20%-იანი პოლიეთერეთერკეტონის (PEEK) ნანონაწილაკების PTFE მატრიცებში ინტეგრაცია ქმნის...ჰიბრიდული მასალა რომელიც ხელახლა განსაზღვრავს ტრადიციული დალუქვის გადაწყვეტილებების საზღვრებს. ქვემოთ მოცემულია მისი თვისებების, გაუმჯობესებებისა და გამოყენების ტექნიკური ანალიზი:
ძირითადი მახასიათებლები: სინერგიული სტრუქტურული უპირატესობები
| ქონება | 20% PEEK/PTFE | სუფთა PTFE | გაუმჯობესება |
|---|---|---|---|
| შეკუმშვის სიმტკიცე | 35–42 მპა | 12–15 მპა | 200% ↑ |
| PV ლიმიტი | 3.0–3.5 მპა·მ/წმ | 0.6–0.8 მპა·მ/წმ | 400% ↑ |
| HDT @ 0.45MPa | 260–300°C | 121°C | 120% ↑ |
| ცვეთის მაჩვენებელი | 5×10⁻⁷ მმ³/ნ·მ | 2×10⁻⁶ მმ³/ნ·მ | 75% ↓ |
| შეკუმშვის ცოცვა | <15% (100°C/24 სთ) | >50% | 70% ↓ |
PEEK-ის მყარი ხერხემალი უზრუნველყოფს სტრუქტურულ საყრდენს, ხოლო PTFE ინარჩუნებს თვითშეზეთვას, რაც ქმნის „კერამიკული სიმტკიცის + ფტორპოლიმერის შეზეთვის“ კომპოზიტს.
ძირითადი შესრულების გაუმჯობესება
- ცივი ნაკადის აღმოფხვრა
- PEEK ნანოფიბრები (200-500 ნმ) PTFE მარცვლების საზღვრებში გამაგრების ქსელებს ქმნიან.
- 10MPa/150°C-ზე დეფორმაცია 47%-დან (სუფთა PTFE) 11%-მდე მცირდება.
- ტრიბოლოგიური გარღვევა
- ინარჩუნებს μ = 0.05–0.10-ს 8-ჯერ უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ხანგრძლივობით.
- მშრალი ხახუნის პირობებში (5MPa, 1 მ/წმ) უძლებს 5000 საათს, სუფთა PTFE-ს 600 საათთან შედარებით.
- თერმული სტაბილურობის გაფართოება
- უწყვეტი მუშაობის ტემპერატურა: 310°C (PTFE-ს 260°C-თან შედარებით).
- ავტომობილის ტურბო დამტენის დალუქვის სიცოცხლის ხანგრძლივობა 400%-ით იზრდება 300°C/15,000 ბრ/წთ-ზე.
- ქიმიური წინააღმდეგობის გაუმჯობესება
საშუალო 20% PEEK/PTFE სუფთა PTFE ძლიერი დამჟანგველები ✓ (98% H₂SO₄) ✘ (HNO₃ ორთქლში ვერ ხერხდება) ორგანული გამხსნელები ✓ (აცეტონი/ქსილენი) △ >25%-იანი შეშუპება მაღალი წნევის ორთქლი ✓ (230°C/4MPa) ✘ (150°C-ზე ცოცავს)
კრიტიკული განსხვავებები სუფთა PTFE-სგან
| ასპექტი | 20% PEEK/PTFE | სუფთა PTFE |
|---|---|---|
| მიკროსტრუქტურა | ნახევრად IPN ნანოფიბრით გამაგრებული | ლამელარული კრისტალების დაწყობა |
| წარუმატებლობის რეჟიმი | ერთგვაროვანი ცვეთა (<1μm ტრანსფერული აპკი) | ცივი ნაკადით გამოწვეული კოლაფსი |
| დამუშავება | შერევა-სინთეზირება-იზოსტატიკური პრესა | ჩვეულებრივი შეკუმშვა |
| (სიმკვრივე >2.16 გ/სმ³) | (სიმკვრივე 2.1–2.2 გ/სმ³) | |
| სიჩქარის ლიმიტი | 20 მ/წმ (მშრალი) | <5 მ/წმ |
მიზნობრივი აპლიკაციები
- ექსტრემალური ტემპერატურის სისტემები
- თვითმფრინავის საწვავის სარქველები (-54°C-დან 280°C-მდე თერმული ციკლი).
- PEMFC ბიპოლარული ფირფიტის დალუქვის სისტემები (110°C + ელექტროქიმიური კოროზია).
- მაღალი წნევის/საპოხი მასალების გარეშე
- ზეკრიტიკული CO₂ კომპრესორები (31.1MPa/100°C).
- ჰიდრავლიკური სერვოცილინდრები (35MPa ორმხრივი მოძრაობა).
- აგრესიული ქიმიური გარემო
ინდუსტრია აპლიკაცია უპირატესობა ნახევარგამტარი პლაზმური ამორტიზატორის კამერის დალუქვის საშუალებები მდგრადია CF₄/O₂ პლაზმის მიმართ ქიმიური დამუშავება კონცენტრირებული H₂SO₄ ტუმბოს დალუქვის საშუალებები ნულოვანი შეშუპება/ლითონის გარეშე სამედიცინო ავტოკლავირებული მბრუნავი სახსრები 316L კლასის კოროზიისადმი მდგრადობა - წონისადმი მგრძნობიარე აღჭურვილობა
- ელექტრომობილების ძრავები (ლითონის სალნიკებთან შედარებით 60%-ით მსუბუქია, k >0.45 W/m·K).
შერჩევის სახელმძღვანელო პრინციპები
- რეკომენდებული:
✓ >200°C ტემპერატურა შეზეთვის გარეშე
✓ ძლიერი მჟავები/დაჟანგვის საშუალებები (მაგ., HF/H₂SO₄)
✓ PV >1.5 MPam·m/s მბრუნავი დალუქვის საშუალებები - მოერიდეთ:
✘ კრიოგენული LH₂ მომსახურება (PTFE-ს მსხვრევადობა შენარჩუნებულია)
✘ ხარჯებზე დაფუძნებული აპლიკაციები (4–6× PTFE მასალის ღირებულება)
შემდეგი საზღვარი30%-იანი PEEK/PTFE კომპოზიტები ამჟამად ბირთვული რეაქტორის გამაგრილებლის ტუმბოებში 350°C/25MPa ტემპერატურაზე 10,000 საათის განმავლობაში ტესტირდება, რაც ექსტრემალური დალუქვის ახალ სტანდარტებს წარმოადგენს.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 16 ივლისი