RM新时代官方-首页

聯(lián)系電話(huà):

13681724809

PEEK 材料與其他材料的對比


由其優(yōu)異的綜合性能而得以廣泛地在航空航天、醫療器械、汽車(chē)及電子等領(lǐng)域的應用。依托于從多個(gè)方面的對比中我們便可對比PEEK與常見(jiàn)的工程塑料(如PTFE、PPS、PEI、PEKK等)及金屬材料等的性能、用途、性?xún)r(jià)比等具有更為深入的理解,從而為其在實(shí)際的工程應用中提供更為可靠的參考依據。


1. 機械性能

其PEEK的拉伸強度約為90-100MPa,彎曲強度可達160-180MPa,彈性模量均可達3.5-4GPa等。相比之下,PTFE的拉伸強度就只有約20-30的MPa,甚至其模量都低于1的GPa,更為其與PEEK的機械強度的巨大差別就不用說(shuō)了。  

憑借對PEEK的30%的碳纖維的加入,其拉伸強度可達到190MPa,模量可達17GPa,而同等的PPS或PEI的增強都低于碳纖維的PEEK.。  

由其韌性與斷裂的伸長(cháng)率可知,PEEK的斷裂伸長(cháng)率都在20-50%之間高出很多高性能的工程塑料如PPS的伸長(cháng)率(通常<5%),更不易在沖擊載荷下出現脆斷的現象。


2. 熱性能

PEEK材料具備出色的耐高溫性能,在長(cháng)期使用場(chǎng)景下,它能夠承受250攝氏度的高溫環(huán)境而保持穩定,即便是在短期的高溫挑戰中,其耐溫能力也能飆升至300攝氏度。此外,這種材料的熔點(diǎn)范圍在334到343攝氏度之間。  

與常見(jiàn)的其他高溫塑料相比,PEKK的熔點(diǎn)僅略高(約363–386℃),而其玻璃化轉變的溫度卻與PEEK相近;而PPS的長(cháng)期的使用溫度約220℃,都略低于PEEK;而PEI(Ultem)則可達170℃的高溫的熱穩定性都不能與PEEK相比。  

憑借對PEEK的熱膨脹系數(約47×10??mm/K)及其較低的導熱性(約0.25W/(m·K)等的優(yōu)化,通過(guò)對其的玻璃纖維或碳纖維的增強,可使其熱膨脹的性質(zhì)得以較好的降低,且可提高其導熱性。


3. 化學(xué)與耐腐蝕性

- PEEK 對大多數有機溶劑、油類(lèi)、酸堿具有優(yōu)良的耐腐蝕性,僅在濃硫酸、濃硝酸等強氧化性酸中會(huì )發(fā)生溶脹或降解。  

- 與 PTFE 相比,PTFE 的化學(xué)惰性更強,但機械強度和耐磨性遠不及 PEEK;PPS 對酸堿也很穩定,但在氧化環(huán)境下可能劣化。  

- PEEK 在濕熱環(huán)境中仍能保持性能,吸水率僅約 0.1–0.3%,低于許多其他工程塑料(如 PEI 吸水率約 1.25%)。


4. 摩擦與磨損特性

- PEEK 本身具有自潤滑性,摩擦系數較低,并且在干燥或潤滑條件下均表現出良好的耐磨性。  

相較于UHMWPE、純的PTFE及玻璃纖維增強的PTFE等同樣的測試條件下,PEEK的磨損率都低了不少,而將MoS?等固體的潤滑劑加到PEEK的表面上,其所表現的耐磨性就更進(jìn)一步的得到提高了。  

與傳統的金屬材料如鋼、青銅相比,PEEK的密度相對較低(約1.3g/cm3),既能在一定的程度上實(shí)現減重的目的,又能在同樣的條件下提供與它們相比更優(yōu)的干摩擦性能和更優(yōu)的耐化學(xué)性等。


5. 電性能

- PEEK 是優(yōu)良的電絕緣材料,介電常數穩定,在高頻、高溫環(huán)境下仍保持良好絕緣性能。  

- 與 PPS、PEI 等絕緣工程塑料相比,PEEK 在更寬的溫度和頻率范圍內介電損耗更低。


6. 生物相容性與醫療應用

- PEEK 被廣泛用于骨科、牙科植入物,因其生物相容性好、無(wú)金屬離子釋放、彈性模量與骨骼接近(約 3–4?GPa),可降低“應力屏蔽”效應。  

然而,相比之下,PEEK在CT/MRI的成像中就不容易產(chǎn)生偽影的美觀(guān)的外貌,然而其卻又低于金屬的斷裂韌性,因此在承受極高的負載的場(chǎng)合就都要采用增強型的PEEK或對其的復合結構等來(lái)滿(mǎn)足其所需要的應用的要求。


7. 加工與成本

但由于其熔融溫度高達370℃以上,常常需要借助較高的加工溫度和專(zhuān)用設備如注塑機、擠出機等才可將其加工成所需的形狀如:PEEK的注塑機、PEEK的擠出機、PEEK的3D打印機等。  

- 原材料成本高于大多數通用塑料(如尼龍、POM),也高于 PPS、PEI,但低于特種工程塑料如 PBI。  

相較于以金屬為基的零部件,PEEK的產(chǎn)品就具有了更明顯的輕量化的優(yōu)勢同時(shí)也減少了其二次的加工(如防腐的涂層等),從而對系統的總成本都具有了更大的優(yōu)勢。


8. 總結對比

特性          PEEK 優(yōu)勢                                                                  其他材料的相對劣勢                                      

--

機械強度  高拉伸/彎曲強度,韌性好                                                   PTFE、純 PPS 強度低;PEI 韌性較差                      

耐熱性    長(cháng)期 250?℃,短期 >300?℃                                                   PEI、PPS 使用溫度較低                                  

化學(xué)抵抗  耐油、溶劑、多數酸堿                                                      PTFE 更惰性但強度低;PPS 對氧化環(huán)境敏感                

摩擦磨損  自潤滑、低磨損,可通過(guò)填料進(jìn)一步優(yōu)化                                      UHMWPE 耐磨但強度低;PTFE 磨損率高                    

生物相容  彈性模量接近骨,無(wú)金屬偽影,易著(zhù)色                                       金屬植入物可能導致應力屏蔽、影像干擾                  

電絕緣    寬溫頻范圍內穩定性好                                                      與 PPS、PEI 相當,但高溫下優(yōu)于多數通用塑料            

相較于普通的塑料,具有的可注塑、擠出、3D打印的特性卻又因其高的加工難度、較高的成本等使其受到了較大的限制                        


綜上所述,PEEK 在強度、耐熱、耐化學(xué)、摩擦學(xué)及生物相容性等多方面表現均衡,尤其適合對重量、耐腐蝕與機械性能有綜合要求的場(chǎng)合。在選擇時(shí)需結合具體工況(負載、溫度、介質(zhì)、成本)權衡其與其它工程塑料或金屬的優(yōu)劣。


以上關(guān)于PEEK 材料與其他材料的對比內容為上海春毅新材料原創(chuàng ),請勿轉載!

沒(méi)有找到您想要的?可能這里有您想要的答案

還沒(méi)有找到您想要的答案?您可直接掃碼添加下面微信咨詢(xún)更快速獲得專(zhuān)業(yè)解答!


上一篇:peek退火溫度_制品_過(guò)程_性能_參數

下一篇:PFA 材料與 PTFE 材料的區別


上海春毅新材料是一家以經(jīng)營(yíng)氟塑料原材料為主的公司。公司主要經(jīng)營(yíng)高溫氟產(chǎn)品,包括聚四氟乙烯(鐵氟龍)PTFE、聚四氟乙烯烷氧基樹(shù)脂PFA、聚全氟乙丙烯FEP、乙烯-四氟乙烯共聚物ETFE、ECTFE、 聚偏氟乙烯PVDF、聚醚醚酮樹(shù)脂PEEK、PPSU、PSU、PEI、PI等主要用于噴涂、鋰電池、保護膜、襯里、注塑擠出模壓級耐腐蝕耐高溫耐磨件等。

RM新时代官方-首页