中國粉體網(wǎng)訊 PEEK是聚醚酮（PEK）家族中的一員，其中包括聚醚酮（PEK）、PEEK、聚芳醚酮（PAEK）和聚醚酮酮（PEKK）等。PEEK是一種具備半結(jié)晶特性的熱塑性樹脂，其結(jié)晶度約為25%-35%。PEEK的起源可以追溯到上世紀(jì)70年代，英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI）最先開發(fā)出了這種具有優(yōu)異機械性能的樹脂材料，并對其進一步開發(fā)利用和商業(yè)化生產(chǎn)，在本世紀(jì)初，英國威格斯公司（Victrex）將PEEK業(yè)務(wù)從ICI收購，開始壟斷全球的PEEK生產(chǎn)。我國的PEEK研發(fā)工作也幾乎是同一時間開展。由于PEEK在軍事裝備領(lǐng)域的巨大作用潛力，加之西方國家對我國的技術(shù)封鎖和禁運，吉林大學(xué)的研究團隊篳路藍縷，在PEEK合成領(lǐng)域不斷攻關(guān)，自主研發(fā)、自主生產(chǎn)，經(jīng)歷近20年的攻堅克難，成功制備出PEEK等具有優(yōu)異性能的熱塑性樹脂，實現(xiàn)了國產(chǎn)PEEK的工業(yè)化生產(chǎn)。
近年來，在我國出臺的關(guān)于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)與新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策文件中，都明確的將PEEK材料及其制品列為重點支持發(fā)展的新材料，主要包括：
（1）聚醚醚酮材料被工信部《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》及其附件《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點產(chǎn)品目錄》列為我國新材料產(chǎn)業(yè)在航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療器械等領(lǐng)域的重點產(chǎn)品，以及將碳纖維增強PEEK列為我國新材料產(chǎn)業(yè)在汽車部件、能源等領(lǐng)域的重點產(chǎn)品。
（2）工信部《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》亦明確列出了PEEK工程塑料，表明PEEK材料屬于《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》及“中國制造2025”所支持發(fā)展的先進化工材料，其在下游領(lǐng)域的應(yīng)用享受“應(yīng)用保險補償機制”的政策支持。
PEEK材料特性優(yōu)勢
耐高溫
美國UL認(rèn)證長期使用溫度為260℃。即使溫度高達到300℃時，仍可保持較好的機械性能。
耐磨損
在很多高溫、高載荷、強腐蝕等極其惡劣的應(yīng)用環(huán)境下，PEEK聚合物及其復(fù)合材料都有較好的耐磨損性能。
耐腐蝕
PEEK除發(fā)煙濃硫酸外，幾乎能耐受任何化學(xué)藥品，即使在較高的溫度下，它仍能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性。具有極強耐化學(xué)腐蝕能力，通常用于制造在苛刻環(huán)境條件下工作或需要承受頻繁消毒處理的零件。
高強度
在塑料中具有較好的力學(xué)強度。同時還具有很高的剛性和表面硬度。
易加工
可以采用注塑成型工藝直接加工出零件�？蛇M行車削、銑、鉆孔、攻絲、粘接及超聲波焊接等后加工。
尺寸穩(wěn)定
溫度、濕度等環(huán)境條件的變化對PEEK零件的尺寸影響不大，PEEK注塑成型收縮率小，這對控制PEEK注塑零件的尺寸公差范圍非常有好處，使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多。熱膨脹系數(shù)小，隨著溫度的變化（可由環(huán)境溫度的變化或運轉(zhuǎn)過程中摩擦生熱引起），PEEK零件的尺寸變化很小。
PEEK & 低空經(jīng)濟
無人機PEEK材料能替代金屬？
首先從輕量化、平量化的選擇層面看，相對于鋁合金和不銹鋼等，PEEK的密度較低，兼具剛性和韌性，能夠替代金屬，是實現(xiàn)輕量化及平量化的極佳解決方案。鋁合金的密度約為2.7g/cm3，遠低于鋼、鐵等傳統(tǒng)金屬材料；不銹鋼的密度較大，約為7.8g/cm3；而PEEK的密度僅為約1.3g/cm3，具有明顯優(yōu)勢。
PEEK與傳統(tǒng)合金輕量化對比
再從機械性能來看，相較于鋁合金和不銹鋼，PEEK具有優(yōu)異的高強度、高硬度和良好的抗沖擊性。鋁合金強度較高塑性好，但受到較大沖擊時會發(fā)生塑性變形，抗疲勞性相對較差；不銹鋼硬度比鋁合金高，強度大，但在交變應(yīng)力作用下，疲勞壽命相對較短；而PEEK具有剛性和柔性，特別是對交變應(yīng)力下的抗疲勞性非常突出，可與合金材料相媲美，同時耐磨性和自潤滑性能也非常突出。
因此，盡管擁有高強度，但PEEK的密度相對來說卻相對較低，保證了無人機強度的同時減輕了機體重量，提高了飛行性能，又延長了無人機部件的使用壽命，減少維護成本。這無疑為無人機的發(fā)展提供了可靠的保障和優(yōu)化。
無人機PEEK材料的應(yīng)用部件
無人機槳葉
PEEK材料在無人機螺旋槳葉上的應(yīng)用具有減重降噪、強度高和飛行穩(wěn)定性好等優(yōu)點。使用PEEK及短纖維復(fù)合材料后，減重的同時還可以保持機身材料的性能優(yōu)異，提高了槳葉自身的強度，動態(tài)平衡更好，靜音降噪效果更顯著；相比傳統(tǒng)金屬材料，PEEK具有比強度和比剛度高的特點，飛行過程中如遇到其他異物的撞擊，槳葉的特殊材質(zhì)會使槳葉不易損壞，能保持無人機的正常飛行；PEEK及其復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞能力和抗振能力強，可以在惡劣環(huán)境下正常使用，槳葉不易因外界環(huán)境而產(chǎn)生形變，使用壽命長。
PEEK無人機槳葉
無人機框架：
PEEK材料在無人機框架上的應(yīng)用具有輕量化、高強度、耐高溫、抗疲勞等優(yōu)點。PEEK的低密度特性使得無人機框架在保持高強度的同時，重量大幅減輕，提高了無人機的飛行性能和續(xù)航能力；PEEK的高強度和高剛性特性，確保無人機在飛行過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性；其次PEEK及其復(fù)合材料的抗疲勞性和抗振能力強，熱膨脹系數(shù)小，在長時間飛行或惡劣環(huán)境中，框架不易變形，使用壽命長。
傳感器和控制系統(tǒng)的外殼
PEEK的耐高溫和耐化學(xué)腐蝕特性，使其能夠保護傳感器和控制系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下正常工作；PEEK的低密度特性，有助于減輕傳感器和控制系統(tǒng)的重量，提高無人機的整體性能。
參考來源:
李英澤.CF/PEEK復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)設(shè)計及摩擦磨損性能研究
工業(yè)和信息化部
上海聯(lián)凈、君華股份、山東君浩
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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