Peek antistático desmistificante: reforço de fibra de carbono e várias maneiras de analisar as propriedades mecânicas
Na indústria moderna, os requisitos para as propriedades antistáticas dos materiais estão cada vez mais altas. O poliéter éter cetona (Peek), como um plástico de engenharia de alto desempenho, é crucial para manter boas propriedades mecânicas enquanto realiza a função antiestática. Entre as muitas maneiras de realizar a espiada antiestática, o reforço da fibra de carbono é uma das escolhas comuns. Também existem maneiras de adicionar agentes antistáticos, preto condutor de carbono, fibras de metal, grafeno e muito mais. A seguir, examinaremos mais de perto por que o reforço da fibra de carbono é escolhido para a espiada antistática e comparará as propriedades mecânicas da espiada antistática preparadas dessa maneira.
Primeiro, por que escolher a fibra de carbono reforçada para realizar uma espiada anti-estática
1. Excelente condutividade elétrica
A fibra de carbono tem boa condutividade elétrica, pode efetivamente conduzir a carga, de modo a alcançar o efeito do antiestático. Comparado com outros aditivos, a fibra de carbono pode atingir as propriedades antistáticas desejadas em um nível de adição mais baixo.
2. aprimoramento significativo
A adição de fibra de carbono pode não apenas melhorar a condutividade elétrica do PEEK, mas também melhorar muito suas propriedades mecânicas. A fibra de carbono tem as características de alta resistência e alto módulo, pode aumentar significativamente a resistência à tração, a resistência à flexão e a rigidez da espiada.
3. Boa estabilidade dimensional
Peek reforçado com fibra de carbono nas mudanças de alta temperatura e umidade no ambiente, a estabilidade dimensional é melhor do que outras modificações antistáticas. Isso é importante para aplicações que requerem alta precisão dimensional.
4. Estabilidade a longo prazo
As fibras de carbono e a matriz de peek entre a ligação são fortes, no processo de uso a longo prazo, as propriedades antiestáticas e as propriedades mecânicas não são fáceis de atenuar, para garantir a confiabilidade e a estabilidade do produto.
Segundo, diferentes formas de comparação de desempenho mecânico antiestático de espidade
1. Peek antistático com agente antistático
- Propriedades de tração: A resistência à tração é geralmente entre 80 - 90 MPa, o módulo de tração é de cerca de 3 - 4 GPa, o alongamento no intervalo é de cerca de 15% - 25%.
- Propriedades da flexão: A resistência à flexão é de cerca de 130 - 150 MPa, o módulo de flexão está dentro da faixa de 3 a 4 GPa.
- Propriedades de impacto: A força de impacto não atendida é geralmente de 40 a 60 kJ/m², a força de impacto entalhada é de cerca de 5 a 8 kJ/m². 2.
2. Peek antistático reforçado com fibra de carbono
- Propriedades de tração: A resistência à tração é geralmente entre 180 - 220 MPa, o módulo de tração pode chegar a 15 a 20 GPa, o alongamento no intervalo é relativamente baixo, cerca de 1% - 3%.
- Propriedades da flexão: as forças de flexão podem atingir 280 - 350 MPa e o módulo de flexão pode exceder 25 GPa.
- Propriedades de impacto: Devido à presença de fibras de carbono, a força de impacto não atenada é ligeiramente reduzida, cerca de 30 - 40 kJ/m², e a força de impacto entalhada é relativamente alta, geralmente 8 - 12 kJ/m².
3. Peek antiestático preto condutor de carbono
- Propriedades de tração: A resistência à tração é geralmente entre 100 - 120 MPa, o módulo de tração é de cerca de 4 - 6 GPa, o alongamento no intervalo é de cerca de 10% - 15%.
- Propriedades da flexão: A resistência à flexão é de cerca de 160 - 180 MPa, o módulo de flexão está dentro da faixa de 4 - 6 GPa.
- Propriedades de impacto: A força de impacto não atendida é geralmente de 40 - 50 kJ/m², a força de impacto entalhada é de cerca de 6 - 9 kJ/m². 4.
4. Peek antistática de fibra metálica
- Propriedades de tração: A resistência à tração está geralmente entre 150 - 180 MPa, o módulo de tração pode atingir 8 a 12 GPa, o alongamento no intervalo é de cerca de 5% - 10%.
- Propriedades da flexão: a resistência à flexão pode atingir 220 - 280 MPa, o módulo de flexão pode exceder 15 GPa.
- Desempenho de impacto: A força de impacto não atendida é geralmente de 30 a 40 kJ/m², e a força de impacto entalhada é de cerca de 7 - 10 kJ/m². 5.
5. Peek antistático de grafeno
- Propriedades de tração: A resistência à tração é geralmente entre 120 - 150 MPa, o módulo de tração é de cerca de 5 a 8 GPa, o alongamento no intervalo é de cerca de 8% - 12%.
- Propriedades da flexão: A resistência à flexão é de cerca de 180 - 220 MPa, o módulo de flexão está na faixa de 5 a 8 GPa.
- Propriedades de impacto: A força de impacto não atenada é geralmente de 40 - 50 kJ/m², a força de impacto entalhada é de cerca de 7 - 10 kJ/m².
Análise e discussão comparativa
1. Propriedades de força
- Peek antistático reforçado com fibra de carbono tem um desempenho melhor em termos de resistência à tração e flexão, que é muito maior que vários outros métodos. Isso se deve às propriedades de alta resistência das fibras de carbono, que podem efetivamente dar cargas e melhorar a capacidade de suportar a carga do material.
- Peek antiestático de fibra metálica também possui excelentes propriedades de força, seguidas de peek antistática de grafeno e peek antiestática de carbono condutor, e a espiada antistática com agente antistático é relativamente fraco.
2. Propriedades do módulo
- Peek antistático reforçado com fibra de carbono tem o módulo mais alto, mostrando alta rigidez e estabilidade dimensional.
- Peek antiestático de fibra metálica e pico antiestática de grafeno também têm alto módulo, seguido de uma espiada antiestática de carbono condutor e uma espiada antistática com agente antistático tem baixo módulo.
3. Propriedades de alongamento e impacto
- Peek antistático com agente antistático geralmente tem alto alongamento no intervalo e força de impacto não atendida, mostrando boa resistência e resistência ao impacto.
- Peek antiestático preto de carbono condutor, Peek antiestático de grafeno e Peek antistática de fibra metálica têm propriedades de alongamento e impacto relativamente equilibradas.
- Peek antistático reforçou a fibra de carbono devido à rigidez das fibras de carbono, menor alongamento no intervalo, mas resistência de impacto relativamente alta.
Cenários de aplicação e base de seleção
1. Peek antistático com agente antistático
- Cenários de aplicação: Para as propriedades mecânicas dos requisitos, não são altos, mas o custo é sensível e a necessidade de certas propriedades anti-estáticas da ocasião, como alguns materiais de embalagem eletrônica.
- Base de seleção: menor custo, melhor desempenho de processamento, para atender à demanda geral por anti-estática. 2.
2. Peek antistático reforçado com fibra de carbono
-Cenário de aplicação: usado principalmente em máquinas aeroespacial, automotiva, de ponta e outras áreas que requerem propriedades de alta resistência, módulo e antiestático.
- Base de seleção: pode fornecer excelentes propriedades mecânicas e propriedades antiestáticas, mas o custo é relativamente alto.
3. Peek antiestático preto condutor de carbono
- Cenário de aplicação: comumente usado em aparelhos eletrônicos e elétricos, peças industriais e outros campos, para garantir certas propriedades mecânicas ao mesmo tempo para obter função anti-estática.
- Base de seleção: custo moderado, o desempenho é mais equilibrado. 4.
4. Peek antistática de fibra metálica
- Cenário de aplicação: Adequado para a força e condutividade dos requisitos mais altos da ocasião, como componentes especiais de equipamentos eletrônicos.
- Base de seleção: melhor condutividade e força, mas podem aumentar a densidade do material.
5. Peek antistático de grafeno
-Cenário de aplicação: em áreas com requisitos de alto desempenho, restrições de tamanho e sensibilidade ao peso, como dispositivos microeletrônicos e sensores de alto desempenho.
- Base de seleção: capaz de obter um bom desempenho com baixa quantidade de adição, mas o custo do grafeno é relativamente alto.
Em resumo, diferentes métodos antistáticos fornecem diferentes características de propriedades mecânicas. Em aplicações práticas, o material antistático mais adequado deve ser selecionado de acordo com os requisitos específicos de uso, orçamento de custo e condições de processamento e outros fatores, a fim de atender às necessidades de áreas específicas. Com o desenvolvimento contínuo da ciência dos materiais, acreditamos que soluções antiestáticas mais e mais otimizadas aparecerão no futuro e promoverão o progresso tecnológico e a inovação de indústrias relacionadas.
