Aplikácia špeciálneho inžinierskeho plastu PEEK

Dopyt po PEEK v automobilovom priemysle postupne rastie vďaka modernizácii materiálov automobilových dielov a smaltovanému drôtu vysokonapäťových motorov.

Očakáva sa, že PEEK vďaka svojmu vynikajúcemu komplexnému výkonu v niektorých častiach nahradí kov a iné technické plasty. PEEK má dobrú odolnosť voči treniu, komplexné mechanické vlastnosti, samomazacie schopnosti a dlhšiu životnosť, ale má tiež pozitívny vplyv na nízku hmotnosť automobilov, čo z neho robí náhradu za kovové materiály v kľúčových častiach. Súčasné využitie materiálov PEEK v oblasti tradičných palivových vozidiel sa sústreďuje najmä na ložiská a tesnenia. V oblasti vozidiel na nové energetické zdroje sa okrem ložísk a tesnení jeho využitie týka najmä prevodov a solenoidových ventilov rotačného systému.

S postupným vývojom scenárov použitia materiálu PEEK sa bude jeho využitie v automobilovom priemysle naďalej rozširovať. Použitie materiálov PEEK v rôznych častiach, ako sú ozubené kolesá, tesnenia, kĺby závesných systémov, lopatky vákuových čerpadiel, jadrá ventilov ABS, závitovky sediel atď., sa bude rozširovať a ich používanie sa bude postupne zvyšovať. Pokiaľ ide o nahradenie iných špeciálnych technických plastov, jedinými špeciálnymi technickými plastmi, ktoré dokážu splniť požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu a samomazacie vlastnosti, sú PEEK a POM. Tuhosť PEEK je oveľa vyššia ako tuhosť POM, takže PEEK postupne nahrádza POM v hlavných ložiskách automobilov. Jediné materiály, ktoré dokážu splniť požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu tesniacich krúžkov prevodovky, sú PEEK a PPS. PEEK dokáže odolať vysokým teplotám až do 250 ℃, čo je vhodnejšie ako PPS pre pracovné prostredie tesniacich krúžkov prevodovky.

PEEK je ideálny materiál pre smaltované vodiče do motorov.

Zvýšenie miery penetrácie 800V motorov zvýši dopyt po PEEK. Krátky dojazd vozidiel s novou energiou je hlavnou ťažkosťou ovplyvňujúcou ich vývoj. Rýchle nabíjanie vysokým napätím 800V má výhody vysokej účinnosti nabíjania. Je to hlavný smer súčasného vývoja. Keď sa napätie systému zvýši zo 400V na 800V, elektrický pohonný systém, ktorý je priamo pripojený k batériovému bloku, musí byť tiež napájaný napätím 800V. Pri procese zvyšovania napätia motora zo 400V na 800V sa kladú vyššie požiadavky na izolačné vlastnosti plochého vodiča motora, čo sa prejavuje zvýšením požiadaviek na výdržné napätie vodiča a potrebou použitia materiálov odolných voči čiastočnému vybitiu (PD). Súčasné riešenia zahŕňajú najmä riešenia s plochým vodičom PEEK a riešenia s hrubým náterom. Tradičnými materiálmi pre smaltované vodiče sú acetal a polyester, ktoré boli v 400V motore nahradené PI, PEEK a inými materiálmi. PEEK je ohybný a odolný voči hydrolýze a je lepší ako PI z hľadiska bezpečnosti a komplexnosti materiálu. Je tiež ľahší a tenší, vďaka čomu je ideálnym materiálom pre smaltované drôty do motorov. Podľa predpovede NE Times sa očakáva, že miera penetrácie 800V motorov v oblasti nových energetických vozidiel dosiahne do roku 2027 40 %. Podľa údajov Shanghai Nonferrous Network sa očakáva, že miera penetrácie smaltovaného drôtu PEEK v 800V hnacích motoroch do roku 2027 prekročí mieru penetrácie hrubo potiahnutého drôtu PI. Predpokladáme, že miera penetrácie je 50 %, na základe 800V smaltovaného drôtu do motorov použitého v každom aute s použitím približne 470 g PEEK a Sullivanovej predpovede 13.99 milióna predaných nových energetických vozidiel v roku 2027. Odhaduje sa, že domáci dopyt po PEEK pre 800V smaltovaný drôt do motorov v roku 2027 dosiahne 1 315 ton.

Materiály PEEK medicínskej kvality sa nepoužívajú vo veľkých množstvách, ale majú vysokú hodnotu.

V porovnaní s titánovými zliatinami je PEEK vhodnejší na použitie ako materiál na medicínske implantáty a dopyt na trhu rýchlo rastie. S prehlbujúcim sa starnutím populácie mojej krajiny a nárastom počtu starších ľudí sa zvýšil dopyt po ortopedických zdravotníckych spotrebných materiáloch. Zároveň neustály nárast príjmu na obyvateľa urýchli aj nahrádzanie produktov PEEK zliatinami a inými materiálmi. Keďže modul materiálov PEEK sa blíži modulu ľudských kostí, nie je ľahké nosiť ľudské kosti v kĺboch. Pri oprave lebky je tepelná vodivosť PEEK podobná ako u ľudských kostí a telo sa cíti pohodlnejšie. Okrem toho, keďže röntgenové lúče môžu preniknúť cez PEEK, je pre pacientov pohodlné vykonávať následné vyšetrenia. Preto aj keď je súčasný materiál PEEK medicínskej kvality desaťkrát drahší ako titánové zliatiny, ročná zložená miera rastu dopytu na trhu po materiáloch PEEK medicínskej kvality je stále 20 % – 30 %, čo výrazne prevyšuje mieru rastu titánových zliatin 2 % – 4 %.

Materiály PEEK medicínskej kvality majú prísne štandardy a pridaná hodnota produktov je oveľa vyššia ako pri bežných materiáloch PEEK. Ako bioinertný materiál nemá PEEK biologickú aktivitu. Pri použití na opravu a integráciu kostí nedokáže vytvoriť stabilné rozhranie so živými tkanivami a je ťažké vytvoriť kostnú fúziu s ľudskými kosťami, čo výrazne obmedzuje použitie PEEK v medicíne. Preto je potrebné pridať k polyéteréterketónovým materiálom niektoré biokompatibilné materiály, aby sa zlepšila ich biologická aktivita. Vzorec a proces pridávania biokompatibilných materiálov do materiálov PEEK medicínskej kvality sú už dlho monopolizované zahraničnými spoločnosťami a príslušné továrne, ktoré vyrábajú materiály PEEK medicínskej kvality, musia tiež prejsť testami GMP, ktoré sú prísnejšie ako bežné priemyselné normy ISO. Preto domáci výrobcovia dosahujú pomalý pokrok v industrializácii materiálov PEEK medicínskej kvality a cena materiálov PEEK medicínskej kvality zostáva vysoká a pridaná hodnota produktov je oveľa vyššia ako pri bežných materiáloch PEEK.