PEEK-composietmaterialen, die profiteren van hun uitgebreide prestatievoordelen zoals een laag gewicht, hoge sterkte, corrosiebestendigheid en zelfsmørende eigenschappen, worden op grote schaal gebruikt ter vervanging van traditionele metalen materialen in diverse hoogwaardige sectoren, in lijn met de trend om staal te vervangen door kunststof. Hieronder worden de belangrijkste toepassingsgebieden beschreven:
I. Lucht- en ruimtevaart
Toepassingswaarde: Extreem lichtgewicht ontwerp voor een lager brandstofverbruik en een groter laadvermogen, terwijl het bestand is tegen extreme temperaturen, trillingen en chemische corrosie.
Vervangen componenten/scenario's: Bij structurele vliegtuigonderdelen zoals stroomlijnkappen, vleugelvoorranden, wieldopkappen, beugels, pijpklemmen, deursteunen, enz. kan het gewicht met 20% tot 40% worden verminderd door onderdelen van aluminiumlegeringen te vervangen (bijv. Boeing 787, Airbus A350).
Motoronderdelen: waaiers, afdichtingsringen, pakkingen, kabelboomklemmen, moeren, enz., die bestand zijn tegen hoge temperaturen en gewichtsbesparing bieden.
Interieuronderdelen: Stoelframes, zijwandpanelen, enz., die voldoen aan de eisen op het gebied van brandvertragendheid en veiligheid.
Raketten en satellieten: Batterijhouders, bevestigingsmiddelen en andere structurele onderdelen die bestand zijn tegen de strenge eisen van de ruimteomgeving.
II. Nieuwe energievoertuigen
Toepassingswaarde:Het bereiken van een lager gewicht om de actieradius van elektrische voertuigen te vergroten, en tegelijkertijd te voldoen aan de betrouwbaarheids- en isolatie-eisen bij snelladen met hoge spanning en hoge temperaturen.
Vervangen componenten/scenario's:
Aandrijfsysteem: Motorkappen, lagers, afdichtingen, turbocompressorbladen, vacuümpompbladen (traditionele voertuigen); motorlagers, 800V hoogspanningsmotorkabel met emaille coating (nieuwe energievoertuigen).
Transmissie en remmen: koppelingskransen, tandwielen, ABS-remkleppen, afdichtingsringen.
Batterijsysteem: Isolatiematerialen voor het batterijpakket (bijvoorbeeld de BYD Blade-batterij verhoogde de volumetrische energiedichtheid van de module met 18%), afdichtingen.
Overige: Onderdelen van het stuursysteem, bussen, elektrische stoelmechanismen, diverse standaardonderdelen.
III. Medische zorg en gezondheidszorg
Toepassingswaarde: Uitstekende biocompatibiliteit, elasticiteitsmodulus vergelijkbaar met menselijk bot, geen metalen artefacten, aanpasbaar.
Vervangen componenten/scenario's:Implantaten: Kunstgewrichten (heup, knie), wervelfusiekooien, schedelreparatieplaten, ribprothesen, enz., die in hoog tempo medische metalen zoals titaniumlegeringen vervangen. Chirurgische instrumenten: Bestand tegen meer dan 3000 cycli van hogedrukstoomsterilisatie bij 134 °C, gebruikt voor de productie van hoogwaardige herbruikbare instrumenten.
IV. Industrie & Energie
Toepassingswaarde: Corrosiebestendig, slijtvast, zelfsmorend, geschikt voor zware industriële omstandigheden en voorkomt verontreiniging door smeermiddel.
Vervangen componenten/scenario's:
Olie en gas: Afdichtringen, klepplaten, voeringen, vervanging van PTFE, het overwinnen van de problemen met snelle slijtage en kruipvervorming bij hoge temperaturen en drukken.
Chemische pompen en kleppen: Kleppen, pomphuizen, lagers, afdichtingen, bestand tegen chemische corrosie.
Wind- en zonne-energie: lagers voor windturbines, cassettes voor fotovoltaïsche panelen, enz., die de levensduur verlengen in zware omstandigheden.
V. Elektronische informatie en halfgeleiderproductie
Toepassingswaarde:Hoge zuiverheid, hoge temperatuurbestendigheid, lage ontgassing, dimensionale stabiliteit, wat een zeer nauwkeurige procesopbrengst garandeert.
Vervangen componenten/scenario's:
Halfgeleiderproductie: CMP-borgringen, waferdragers, klemmen, selectieve galvaniseerringen, enz. zijn bestand tegen hoge temperaturen tot 260 °C en plasmacorrosie, wat een langere levensduur garandeert.
Consumentenelektronica: Ingebouwde mobiele telefoonantennes (ter vervanging van LCP/PI), luidsprekervibratiemembranen, connectoren, enz., die profiteren van lage vochtabsorptie en stabiele elektrische prestaties.
VI. Opkomende vakgebieden:
Robotica en de economie op lage hoogte
Toepassingswaarde:Lichtgewicht, zeer sterk en geluidsarm: essentiële materialen voor het verbeteren van bewegingsprestaties en uithoudingsvermogen.
Vervangen componenten/scenario's:
Mensachtige robots: Gewrichtsskeletten, tandwielen, lagers, harmonische reductiekasten, flexibele vertanding/stijve wielen en andere transmissiecomponenten (bijvoorbeeld de Tesla Optimus-toepassing, die het gewicht met 10 kg verminderde).
Drones/eVTOL: Propellers/bladen, rompconstructieonderdelen, armen, enz. PEEK-koolstofvezelcomposieten bieden ultieme gewichtsbesparing en hoge sterkte.
Samenvatting
De kern van de logica achter PEEK-composieten als vervanging van metalen ligt in het voldoen aan, of zelfs overtreffen van, de prestatie-eisen, terwijl tegelijkertijd een aanzienlijke gewichtsbesparing, corrosiebestendigheid en functionele integratie worden bereikt. De toepassingen ervan breiden zich snel uit van hoogwaardige sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart en de medische sector naar strategische opkomende industrieën zoals elektrische voertuigen, halfgeleiders en robotica, wat een enorm marktpotentieel aantoont. Koolstofvezelversterkte PEEK-composieten bereiken bovendien doorbraken op het gebied van specifieke sterkte, stijfheid en vermoeiingsweerstand, waardoor ze een ideale keuze zijn ter vervanging van hoogwaardige metalen (bijvoorbeeld titaniumlegeringen).
