L'applicazione della speciale plastica ingegneristica PEEK

La domanda di PEEK nel settore automobilistico è in graduale aumento a causa del miglioramento dei materiali dei componenti automobilistici e dei fili smaltati dei motori ad alta tensione.

Si prevede che il PEEK sostituirà il metallo e altri materiali plastici ingegneristici in alcuni componenti grazie alle sue eccellenti prestazioni complessive. Il PEEK offre una buona resistenza all'attrito, ottime proprietà meccaniche, autolubrificazione e una maggiore durata, ma ha anche un effetto positivo sulla leggerezza delle automobili, rendendolo un sostituto dei materiali metallici in componenti chiave. L'attuale applicazione dei materiali PEEK nel settore dei veicoli a carburante tradizionale si concentra principalmente su cuscinetti e guarnizioni. Nel settore dei veicoli a nuova energia, oltre a cuscinetti e guarnizioni, il suo utilizzo include principalmente ingranaggi ed elettrovalvole del sistema rotante.

Con il graduale sviluppo degli scenari applicativi del materiale PEEK, l'applicazione del PEEK nel settore automobilistico continuerà ad espandersi. L'applicazione dei materiali PEEK in vari componenti come ingranaggi, guarnizioni, giunti del sistema di sospensione, palette per pompe a vuoto, nuclei valvola ABS, viti senza fine per sedi, ecc. sarà ampliata e il suo utilizzo aumenterà gradualmente. Per quanto riguarda la sostituzione di altri materiali plastici tecnici speciali, gli unici in grado di soddisfare i requisiti di resistenza all'usura e proprietà autolubrificanti sono PEEK e POM, e la rigidità del PEEK è molto superiore a quella del POM, quindi il PEEK sostituisce gradualmente il POM nei cuscinetti principali di potenza per autoveicoli; gli unici materiali in grado di soddisfare la resistenza all'usura degli anelli di tenuta del cambio sono PEEK e PPS, e il PEEK può resistere ad alte temperature di 250 °C, il che lo rende più adatto del PPS all'ambiente di lavoro degli anelli di tenuta del cambio.

Il PEEK è un materiale ideale per i fili smaltati dei motori.

L'aumento del tasso di penetrazione dei motori a 800 V aumenterà la domanda di PEEK. La ridotta autonomia dei veicoli a nuova energia è la principale difficoltà che ne ostacola lo sviluppo. La ricarica rapida ad alta tensione a 800 V offre i vantaggi di un'elevata efficienza di ricarica. Rappresenta la principale via di sviluppo attuale. Quando la tensione di sistema viene aumentata da 400 V a 800 V, anche il sistema di azionamento elettrico collegato direttamente al pacco batteria deve essere alimentato da una tensione di 800 V. Nel processo di aumento della tensione del motore da 400 V a 800 V, vengono imposti requisiti più elevati alle prestazioni di isolamento del filo piatto del motore, che si manifestano nell'aumento dei requisiti di tensione di tenuta del filo e nella necessità di utilizzare materiali resistenti alle scariche parziali (PD). Le soluzioni attuali includono principalmente soluzioni con filo piatto in PEEK e soluzioni con film di vernice spessa. I materiali tradizionali per i fili smaltati sono acetale e poliestere, che sono stati sostituiti da PI, PEEK e altri materiali nella fase del motore a 400 V. Il PEEK è pieghevole e resistente all'idrolisi, ed è superiore al PI in termini di sicurezza e completezza del materiale. È anche più leggero e sottile, il che lo rende un materiale ideale per i fili smaltati per motori. Secondo le previsioni del NE Times, il tasso di penetrazione dei motori a 800 V nel settore dei veicoli a nuova energia dovrebbe raggiungere il 40% entro il 2027. Secondo i dati di Shanghai Nonferrous Network, il tasso di penetrazione del filo smaltato in PEEK nei motori di azionamento a 800 V dovrebbe superare quello del filo PI a rivestimento spesso entro il 2027. Ipotizziamo un tasso di penetrazione del 50%, sulla base del filo smaltato per motori a 800 V utilizzato in ogni auto che utilizza circa 470 g di PEEK e della previsione di Sullivan di 13.99 milioni di vendite di veicoli a nuova energia nel 2027. Si stima che la domanda interna di PEEK per filo smaltato per motori a 800 V nel 2027 raggiungerà le 1 tonnellate.

I materiali PEEK di grado medico non vengono utilizzati in grandi quantità, ma hanno un valore elevato.

Rispetto alle leghe di titanio, il PEEK è più adatto all'uso come materiale per impianti medicali e la domanda di mercato è in rapida crescita. Con l'invecchiamento della popolazione del mio Paese e l'aumento della popolazione anziana, la domanda di materiali di consumo ortopedici è aumentata. Allo stesso tempo, il continuo aumento del reddito pro capite accelererà anche la sostituzione dei prodotti in PEEK con leghe e altri materiali. Poiché il modulo di elasticità dei materiali in PEEK è vicino a quello delle ossa umane, non è facile usurare le ossa umane nelle articolazioni. Durante la riparazione del cranio, la conduttività termica del PEEK è simile a quella delle ossa umane e il corpo risulta più confortevole. Inoltre, poiché i raggi X possono penetrare il PEEK, è conveniente per i pazienti sottoporsi a esami di follow-up. Pertanto, sebbene l'attuale materiale PEEK di grado medicale abbia un prezzo dieci volte superiore a quello delle leghe di titanio, il tasso di crescita annuo composto della domanda di mercato di materiali in PEEK di grado medicale è ancora del 20%-30%, superando di gran lunga il tasso di crescita del 2%-4% delle leghe di titanio.

I materiali PEEK di grado medicale sono soggetti a standard rigorosi e il valore aggiunto dei prodotti è molto superiore a quello dei normali materiali PEEK. Essendo un materiale bioinerte, il PEEK è privo di attività biologica. Quando utilizzato nella riparazione e nell'integrazione ossea, non può formare un'interfaccia stabile con i tessuti viventi ed è difficile ottenere la fusione ossea con le ossa umane, il che limita notevolmente l'uso del PEEK in campo medico. Pertanto, è necessario aggiungere materiali biocompatibili ai materiali polietereterchetoni per migliorarne l'attività biologica. La formula e il processo di aggiunta di materiali biocompatibili ai materiali PEEK di grado medicale sono stati a lungo monopolizzati da aziende straniere e le fabbriche che producono materiali PEEK di grado medicale devono anche superare test GMP più rigorosi rispetto ai normali standard industriali ISO. Pertanto, i produttori nazionali hanno compiuto lenti progressi nell'industrializzazione dei materiali PEEK di grado medicale e il prezzo di questi materiali è rimasto elevato, mentre il valore aggiunto dei prodotti è molto superiore a quello dei normali materiali PEEK.