Demistifikacijski antistatični peek: ojačana iz ogljikovih vlaken in več načinov za analizo mehanskih lastnosti
V sodobni panogi so zahteve za antistatične lastnosti materialov vse večje in višje. Polieter eter keton (PEEK) kot visokozmogljiva inženirska plastika je ključnega pomena za vzdrževanje dobrih mehanskih lastnosti, hkrati pa uresničitev antistatične funkcije. Med številnimi načini za uresničitev antistatičnega pokuka je okrepitev ogljikovih vlaken ena izmed pogostih odločitev. Obstajajo tudi načini za dodajanje antistatičnih sredstev, prevodne ogljikove črne, kovinske vlakne, grafena in še več. V nadaljevanju si bomo podrobneje preučili, zakaj je ojačitev ogljikovih vlaken izbrana za antistatični pokuk in primerjamo mehanske lastnosti antistatičnega pokuka, pripravljenega na te različne načine.
Prvič, zakaj izbrati ogljikova vlakna, ojačana za uresničitev antistatičnega pokuka
1. odlična električna prevodnost
Ogljikova vlakna imajo dobro električno prevodnost, lahko učinkovito izvedejo naboj, tako da dosežejo učinek antistatika. V primerjavi z drugimi dodatki lahko ogljikova vlakna dosežejo želene antistatične lastnosti na nižji ravni.
2. Pomembno izboljšanje
Dodatek ogljikovih vlaken ne more samo izboljšati električne prevodnosti PEEK, ampak tudi močno izboljšati njegove mehanske lastnosti. Ogljikova vlakna ima značilnosti visoke trdnosti in visokega modula, lahko znatno poveča natezno trdnost, upogibno trdnost in togost PEEK.
3. Dobra dimenzijska stabilnost
Okrepljena iz ogljikovih vlaken pokuka v visoko temperaturno in vlažnost v okolju, dimenzijska stabilnost je boljša od drugih antistatičnih sprememb. To je pomembno za aplikacije, ki zahtevajo visoko dimenzijsko natančnost.
4. dolgoročna stabilnost
Ogljikova vlakna in matrika peek med vezjo so močna, v procesu dolgotrajne uporabe, protistatičnih lastnosti in mehanskih lastnosti ni enostavno oslabiti, da bi zagotovili zanesljivost in stabilnost izdelka.
Drugič, različni načini primerjave z antistatično pokuka
1. antistatični pokuk z antistatičnim sredstvom
- Natezne lastnosti: Natezna trdnost je na splošno med 80 - 90 MPa, natezni modul je približno 3 - 4 GPa, raztezanje pri prelomu je približno 15% - 25%.
- upogibne lastnosti: upogibna trdnost je približno 130 - 150 MPa, upogibni modul je v območju 3 - 4 GPa.
- Udarne lastnosti: Neotečana trdnost je na splošno 40 - 60 kJ/m², zarezana udarna trdnost je približno 5 - 8 kJ/m². 2.
2. antistatični pokuk iz ogljikovih vlaken
- Natezne lastnosti: Natezna trdnost je običajno med 180 - 220 MPa, natezni modul je lahko kar 15 - 20 GPa, raztezanje pri prelomu je relativno nizko, približno 1% - 3%.
- upogibne lastnosti: upogibne jakosti lahko dosežejo 280 - 350 MPa, upogibni modul pa lahko preseže 25 GPa.
- Udarne lastnosti: Zaradi prisotnosti ogljikovih vlaken je nevšečna udarna trdnost rahlo zmanjšana, približno 30 - 40 kJ/m², zarezana udarna trdnost pa je relativno visoka, običajno 8 - 12 kJ/m².
3. Prevodni ogljikov črni antistatični pokuk
- Natezne lastnosti: Natezna trdnost je na splošno med 100 - 120 MPa, natezni modul je približno 4 - 6 GPa, raztezanje pri odmoru je približno 10% - 15%.
- upogibne lastnosti: upogibna trdnost je približno 160 - 180 MPa, upogibni modul je v območju od 4 do 6 GPa.
- Udarne lastnosti: Neotečana trdnost je na splošno 40 - 50 kJ/m², zarezana udarna trdnost je približno 6 - 9 kJ/m². 4.
4. Kovinski vlakni protistatični pokuk
- Natezne lastnosti: Natezna trdnost je običajno med 150 - 180 MPa, natezni modul lahko doseže 8 - 12 GPa, raztezanje pri prelomu je približno 5% - 10%.
- upogibne lastnosti: upogibna trdnost lahko doseže 220 - 280 MPa, upogibni modul lahko preseže 15 GPa.
- Učinkovitost: Neotečana udarna trdnost je na splošno 30 - 40 kJ/m², zarezana udarna trdnost pa je približno 7 - 10 kJ/m². 5.
5. grafenski antistatični pokuk
- Natezne lastnosti: Natezna trdnost je na splošno med 120 - 150 MPa, natezni modul je približno 5 - 8 GPa, raztezanje pri prelomu je približno 8% - 12%.
- upogibne lastnosti: upogibna trdnost je približno 180 - 220 MPa, upogibni modul je v območju od 5 do 8 GPa.
- Udarne lastnosti: Neotečana trdnost je na splošno 40 - 50 kJ/m², zarezana udarna trdnost je približno 7 - 10 kJ/m².
Primerjalna analiza in razprava
1. lastnosti trdnosti
- Antistatični peek, ojačani z ogljikovimi vlakni, najbolje deluje glede na natezno in upogibno trdnost, kar je veliko več kot več drugih metod. To je posledica visoko trdnih lastnosti ogljikovih vlaken, ki lahko učinkovito nosijo obremenitve in izboljšajo nosilnost materiala.
- Antistatični peek iz kovinskih vlaken ima tudi odlične lastnosti trdnosti, ki ji sledi grafen antistatični peek in prevodni ogljikovi črni antistatični peek, antistatični peek z antistatičnim sredstvom pa je razmeroma šibek.
2. Lastnosti modula
- Antistatični peek, ojačan z ogljikovimi vlakni, ima najvišji modul, ki kaže visoko togost in dimenzijsko stabilnost.
- Kovinski antistatični peek in grafenski antistatični peek imata tudi visok modul, sledi prevodni ogljikovi črni antistatični peek, antistatični peek z antistatičnim sredstvom pa nizek modul.
3. Podaljševanje in udarne lastnosti
- Antistatični pokuk z antistatičnim sredstvom ima ponavadi veliko raztezanje ob prelomu in neotesano udarno moč, kar kaže na dobro žilavost in odpornost na udarce.
- Prevodni ogljikov črni antistatični peek, grafenski antistatični peek in kovinski vlakni antistatični peek imajo razmeroma uravnoteženo raztezanje in udarne lastnosti.
- Antistatični pokuk iz ogljikovih vlaken zaradi togosti ogljikovih vlaken, nižjega raztezka pri odmoru, vendar relativno visoka zarezana udarna trdnost.
Scenariji prijave in osnova izbire
1. antistatični pokuk z antistatičnim sredstvom
- Scenariji uporabe: Za mehanske lastnosti zahtev niso visoke, vendar so stroški občutljivi in potreba po določenih antistatičnih lastnostih priložnosti, kot so nekateri elektronski embalažni materiali.
- Osnova izbire: nižji stroški, boljša uspešnost obdelave, da bi dosegli splošno povpraševanje po protistatičnem. 2.
2. antistatični pokuk iz ogljikovih vlaken
-Scenarij uporabe: V glavnem se uporablja v vesoljskih, avtomobilskih, vrhunskih strojih in drugih območjih, ki zahtevajo visoko trdnost, modul in antistatične lastnosti.
- Osnova izbire: lahko zagotovi odlične mehanske lastnosti in protistatične lastnosti, vendar so stroški razmeroma visoki.
3. Prevodni ogljikov črni antistatični pokuk
- Scenarij uporabe: Običajno se uporablja v elektronskih in električnih aparatih, industrijskih delih in drugih poljih, da se zagotovi določene mehanske lastnosti hkrati za doseganje protistatične funkcije.
- Osnova izbire: Zmerni stroški, uspešnost je bolj uravnotežena. 4.
4. Kovinski vlakni protistatični pokuk
- Scenarij uporabe: primeren za moč in prevodnost višjih zahtev priložnosti, kot so posebne komponente elektronske opreme.
- Osnova izbire: boljša prevodnost in moč, lahko pa poveča gostoto materiala.
5. grafenski antistatični pokuk
-Scenarij uporabe: na območjih z visoko zmogljivimi zahtevami, omejitvami velikosti in občutljivostjo teže, kot so mikroelektronske naprave in visokozmogljivi senzorji.
- Osnova izbire: Sposobnost doseganja dobrih zmogljivosti z nizkim dodatkom, vendar so stroški grafena razmeroma visoki.
Če povzamemo, različne antistatične metode dajejo PEEK različne značilnosti mehanskih lastnosti. V praktičnih aplikacijah je treba izbrati najprimernejše antistatično gradivo v skladu s posebnimi zahtevami uporabe, stroškovnih proračunov in pogojev obdelave ter drugih dejavnikov, da bi zadovoljili potrebe določenih območij. Z nenehnim razvojem znanosti o materialih verjamemo, da se bodo v prihodnosti pojavile vse bolj optimizirane antistatične rešitve za peke in spodbujale tehnološki napredek in inovacije povezanih panog.
