Aplikace speciálního inženýrského plastu PEEK

Poptávka po PEEK v automobilovém průmyslu postupně roste díky modernizaci materiálů automobilových dílů a smaltovaných drátů vysokonapěťových motorů.

Očekává se, že PEEK díky svému vynikajícímu komplexnímu výkonu v některých částech nahradí kov a další technické plasty. PEEK má dobrou odolnost proti tření, komplexní mechanické vlastnosti, samomaznost a delší životnost, ale má také pozitivní vliv na nízkou hmotnost automobilů, což z něj činí náhradu za kovové materiály v klíčových částech. Současné použití materiálů PEEK v oblasti vozidel na tradiční paliva se soustředí především na ložiska a těsnění. V oblasti vozidel na nové zdroje energie se kromě ložisek a těsnění jeho použití týká také převodovek a solenoidových ventilů rotačního systému.

S postupným vývojem scénářů použití materiálu PEEK se bude jeho využití v automobilovém průmyslu dále rozšiřovat. Použití materiálů PEEK v různých součástech, jako jsou ozubená kola, těsnění, spoje systémů zavěšení, lopatky vakuových čerpadel, jádra ventilů ABS, sedla šneků atd., se bude rozšiřovat a jejich využití se bude postupně zvyšovat. Pokud jde o nahrazení jiných speciálních technických plastů, jedinými speciálními technickými plasty, které splňují požadavky na odolnost proti opotřebení a samomazné vlastnosti, jsou PEEK a POM. Tuhost PEEK je mnohem vyšší než u POM, takže PEEK postupně nahrazuje POM v automobilových hlavních ložiscích. Jedinými materiály, které splňují odolnost proti opotřebení těsnicích kroužků převodovek, jsou PEEK a PPS. PEEK odolává vysokým teplotám až 250 °C, což je pro pracovní prostředí těsnicích kroužků převodovek vhodnější než PPS.

PEEK je ideální materiál pro smaltované vodiče motorů.

Zvýšení míry rozšíření motorů na 800 V zvýší poptávku po PEEK. Krátký dojezd vozidel s novými energetickými zdroji je hlavním problémem ovlivňujícím jejich vývoj. Rychlonabíjení vysokým napětím 800 V má výhody vysoké nabíjecí účinnosti. Je to hlavní směr současného vývoje. Při zvýšení napětí systému ze 400 V na 800 V musí být i elektrický pohonný systém, který je přímo připojen k baterii, napájen napětím 800 V. Při zvyšování napětí motoru ze 400 V na 800 V jsou kladeny vyšší požadavky na izolační vlastnosti plochého vodiče motoru, což se projevuje zvýšením požadavků na výdržné napětí vodiče a potřebou použití materiálů odolných vůči částečnému výboji (PD). Současná řešení zahrnují především ploché vodiče PEEK a řešení s tlustým nátěrovým filmem. Tradičními materiály pro smaltované vodiče jsou acetal a polyester, které byly ve fázi motoru na 400 V nahrazeny PI, PEEK a dalšími materiály. PEEK je ohebný a odolný vůči hydrolýze a je lepší než PI z hlediska bezpečnosti a materiálové komplexnosti. Je také lehčí a tenčí, což z něj činí ideální materiál pro smaltované dráty do motorů. Podle prognózy NE Times se očekává, že míra penetrace 800V motorů v oblasti nových energetických vozidel dosáhne do roku 40 2027 %. Podle údajů Shanghai Nonferrous Network se očekává, že míra penetrace smaltovaného drátu PEEK v 800V hnacích motorech do roku 2027 překročí míru penetrace silně potaženého drátu PI. Předpokládáme, že míra penetrace je 50 %, na základě 800V smaltovaného drátu použitého v každém automobilu s použitím přibližně 470 g PEEK a Sullivanovy prognózy 13.99 milionu prodaných nových energetických vozidel v roce 2027. Odhaduje se, že domácí poptávka po PEEK pro 800V smaltovaný drát do motorů v roce 2027 dosáhne 1 315 tun.

Materiály PEEK lékařské kvality se nepoužívají ve velkém množství, ale mají vysokou hodnotu.

Ve srovnání s titanovými slitinami je PEEK vhodnější pro použití jako materiál pro lékařské implantáty a poptávka na trhu rychle roste. S prohlubujícím se stárnutím populace v mé zemi a nárůstem počtu starších osob se zvyšuje poptávka po ortopedických zdravotnických spotřebních materiálech. Zároveň neustálý nárůst příjmů na obyvatele urychluje nahrazování produktů PEEK slitinami a jinými materiály. Vzhledem k tomu, že modul pružnosti materiálů PEEK se blíží modulu lidských kostí, není snadné nosit lidské kosti v kloubech. Při opravě lebky je tepelná vodivost PEEK podobná tepelné vodivosti lidských kostí a tělo se cítí pohodlněji. Navíc, protože rentgenové záření může pronikat PEEK, je pro pacienty pohodlné provádět následná vyšetření. Proto i když je současný materiál PEEK lékařské kvality desetkrát dražší než titanové slitiny, roční tempo růstu tržní poptávky po materiálech PEEK lékařské kvality je stále 20–30 %, což výrazně překračuje tempo růstu titanových slitin 2–4 %.

Materiály PEEK lékařské kvality mají přísné standardy a přidaná hodnota produktů je mnohem vyšší než u běžných materiálů PEEK. Jako bioinertní materiál postrádá PEEK biologickou aktivitu. Při použití k opravě a integraci kostí nemůže vytvořit stabilní rozhraní s živými tkáněmi a je obtížné vytvořit kostní fúzi s lidskými kostmi, což značně omezuje použití PEEK v lékařství. Proto je nutné k polyetheretherketonovým materiálům přidávat některé biokompatibilní materiály, aby se zlepšila jejich biologická aktivita. Vzorec a proces přidávání biokompatibilních materiálů do materiálů PEEK lékařské kvality jsou již dlouho monopolizovány zahraničními společnostmi a příslušné továrny, které vyrábějí materiály PEEK lékařské kvality, musí také projít testy GMP, které jsou přísnější než běžné průmyslové normy ISO. Proto domácí výrobci dosahují pomalého pokroku v industrializaci materiálů PEEK lékařské kvality a cena materiálů PEEK lékařské kvality zůstává vysoká a přidaná hodnota produktů je mnohem vyšší než u běžných materiálů PEEK.