Toepassing van PEEK-materialen in de lucht- en ruimtevaart.
PEEK (polyetheretherketon), bekend om zijn uitstekende, veelzijdige eigenschappen en geprezen als de koning onder de speciale technische kunststoffen, is een van de belangrijkste materialen voor het bereiken van een laag gewicht, hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur in de lucht- en ruimtevaart. De specifieke toepassingen ervan in de lucht- en ruimtevaart komen vooral tot uiting in de volgende aspecten:
1. Kernprestatievoordelen voor toepassingen
PEEK is dankzij zijn lichte gewicht (de dichtheid is slechts de helft van die van aluminiumlegeringen), hoge sterkte en stijfheid, uitstekende weerstand tegen hoge en lage temperaturen (langdurige gebruikstemperatuur tot 260 °C), inherente vlamvertragende, rookarme en niet-giftige eigenschappen (voldoet aan de veiligheidsnormen voor de luchtvaart), goede chemische corrosiebestendigheid en uitstekende slijtvastheid en zelfsm smerende eigenschappen een ideale keuze ter vervanging van metalen (zoals aluminiumlegeringen en titaniumlegeringen) en sommige traditionele materialen.
2. Specifieke toepassingscomponenten
PEEK en de daarvan afgeleide composietmaterialen (zoals koolstofvezelversterkt PEEK, oftewel CF/PEEK) hebben uitgebreide en specifieke toepassingen in de lucht- en ruimtevaart:
· Vliegtuiginterieurs en secundaire structurele componenten: Gebruikt voor stoelframes, beugels, zijwandpanelen, bagagerekken, zonnekleppen, enz., met als resultaat gewichtsvermindering, brandvertraging en verbeterd comfort.
· Randapparatuur van de motor: Toegepast in binnendeksels van motoren, schoepen, afdichtingsringen, pakkingen, kabelboomklemmen, moeren, enz., waarbij de hoge temperatuurbestendigheid en chemische corrosiebestendigheid metalen vervangen, wat leidt tot gewichtsvermindering en isolatie.
· Leiding- en kabelsystemen: Het wordt gebruikt voor brandstof-/hydraulische pijpklemmen, leidingen, isolatielagen en omhulsels voor draden en kabels, vanwege het lichte gewicht, de oliebestendigheid, de brandvertragende eigenschappen en de hoge duurzaamheid.
· Structurele onderdelen van de romp en vleugels: CF/PEEK-composietmaterialen worden, vanwege hun extreem hoge specifieke sterkte en modulus, gebruikt voor de productie van beugels, bevestigingsmiddelen, vleugelvoorranden, stroomlijnkappen, propellerbladen voor drones en andere secundaire of zelfs primaire dragende structurele componenten. Dit is een belangrijke toekomstige ontwikkelingsrichting voor het bereiken van een extreme gewichtsvermindering van vliegtuigen (tot wel 10%-40%).
· Overige belangrijke onderdelen: Ook onderdelen zoals wielnaafkappen, stroomlijnkappen voor de ophanging, rotorbladen van het besturingssysteem, radomes, klemmen, leidingen, enzovoort, voor vliegtuigmodellen zoals de Boeing 787 en de Airbus A350 vallen hieronder.
3. Toepassingswaarde en trends
De kernwaarde van PEEK in de lucht- en ruimtevaart ligt in: een aanzienlijke gewichtsvermindering van vliegtuigen, een verbeterd brandstofverbruik en een groter laadvermogen; de weerstand tegen extreme omstandigheden zoals hoge en lage temperaturen, trillingen en chemische corrosie, waardoor de betrouwbaarheid van componenten wordt verhoogd; en de vlamvertragende, rookarme en niet-giftige eigenschappen die de veiligheid in de cabine garanderen. Met de ontwikkeling van grote vliegtuigen in eigen land (zoals de C919) en de lokalisatie van componenten, evenals de opkomst van de lage-hoogte-economie (UAV's/eVTOL's), zijn de toepassingsmogelijkheden voor PEEK-materialen nog breder.
