پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK)، “جوهره تاج” پلاستیک‌های مهندسی ویژه، در حال شاهد افزایش کاربردهای پایین‌دستی است

فهرست مطالب

برای شروع تولید فهرست مطالب، یک هدر اضافه کنید

عملکرد برجسته PEEK

طبق گزارش “روند توسعه صنعت پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK) چین و تحلیل سرمایه‌گذاری آینده (۲۰۲۵-۲۰۳۲)” منتشر شده توسط شبکه گوآنیان رپورت، پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK) ماده پلیمری با عملکرد بالا است که از واحد‌های تکراری تشکیل شده است که شامل یک پیوند کتون و دو پیوند اتر در ساختار اصلی آن هستند. این یک ماده پلیمری ویژه است. پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK)، به عنوان نسل سوم پلاستیک مهندسی ترموفلاستیک با عملکرد بالا، دارای خصوصیات برجسته‌ای مانند مقاومت در برابر دمای بالا (دمای کاری طولانی مدت > ۲۶۰°C)، خودلبریکاسیون (ضریب اصطکاک ۰٫۱۵–۰٫۳۵)، استحکام بالا (استحکام کششی > ۱۵۰ MPa) و ثبات شیمیایی (مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های با pH ۱–۱۴) است؛ به دلیل ساختار هم‌فعالی انعطاف‌پذیر و سخت حاوی باندهای بنزن و پیوندهای اتر در زنجیره مولکولی آن. کاربرد آن در فضانوردی (قطعات سازه‌ای کاهش وزن)، الکترونیک و برق (اجهزای عایق)، خودروهای انرژی جدید (قطعات باتری) و دیگر حوزه‌ها همچنان در حال گسترش است، که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای جایگزینی مواد سنتی مانند فلزات و سرامیک تبدیل کرده است.

خواص اصلی	توضیحات خاصیت	شاخص‌های نماینده
خواص مکانیکی	PEEK از سختی برجسته با انعطاف‌پذیری خوب برخوردار است و در برابر استرس متناوب مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر خستگی نشان می‌دهد. در این جنبه‌ها قابل مقایسه با مواد فلزی است.	۱. مدول کششی؛ ۲. استحکام ضربه با نشانه؛ ۳. استحکام مخصوص
مقاومت حرارتی	PEEK دارای دمای انتقال شیشه‌ای و نقطه ذوب نسبتاً بالا است و می‌تواند دمای تحریف حرارتی بار بالا و دمای کاری لحظه‌ای بالا را تحمل کند.	۱. دمای کاری طولانی مدت؛ ۲. رسانایی حرارتی
مقاومت در برابر شعله	PEEK ذاتاً ضد آتش است و می‌تواند بالاترین رتبه ضد آتش (UL94 V-0) را بدون هیچ افزودنی ضد آتش به دست آورد.	رتبه ضد آتش
مقاومت در برابر فرسایش	PEEK حتی در شرایط دمای بالا ۲۵۰°C نیز مقاومت خوبی در برابر فرسایش نشان می‌دهد.	ضریب فرسایش
مقاومت در برابر خوردگی	PEEK دارای مقاومت شیمیایی برجسته است. در محیط‌های شیمیایی معمول، فقط اسید سولفوریک غلیظ می‌تواند آن را حل یا از بین ببرد. مقاومت در برابر خوردگی آن مشابه فولاد نیکل است.	عملکرد مقاومت شیمیایی
مقاومت در برابر هیدرولیز	PEEK دارای نرخ جذب آب بسیار پایین است، با جذب آب سنگین فقط ۰٫۴۱TP3T در ۲۳°C. همچنین مقاومت خوبی در برابر آب داغ و بخار دارد، که اجازه می‌دهد در دمای ۲۰۰°C در بخار فشار بالا و برای مدت طولانی استفاده شود.	نرخ جذب آب
مقاومت در برابر پوسته‌شدن	PEEK به خوبی با فلزات و پوشش‌های مختلف پیوند می‌خورد، که اجازه می‌دهد در شرایط سخت به عنوان سیم‌های عایق و پوشش‌دار، کابل‌ها و سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی بدون پوسته‌شدن استفاده شود.	استحکام پوسته‌شدن
قابلیت بیولوژیکی	PEEK دارای قابلیت بیولوژیکی برجسته است، که آن را مناسب برای ایمپلانت‌های پزشکی در بدن انسان می‌کند. دارای بینایی خوب است، که از تصاویر رادیوگرافی جلوگیری می‌کند و اجازه می‌دهد برای اسکن CT یا راهنمایی MRI استفاده شود. این موضوع به پزشکان کمک می‌کند تا ایمپلانت‌ها را در جراحی موقعیت‌گذاری کنند. بازیابی بعد از جراحی سریع‌تر و با کاهش درد است. انعطاف‌پذیری PEEK اجازه می‌دهد با استخوان بهتر هماهنگ شود، که به طور مؤثر فشار محافظتی را کاهش داده و ساختار سالم و طولانی‌مدت استخوان را حفظ می‌کند.	–

۲. با روند جایگزینی فلز با پلاستیک، صنعت پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK) کشور ما کاربردهای وسیع پایین‌دستی دارد.

پلی‌اتر‌اتر‌کتون (PEEK) نسبت به فلزات معمول مزایای عملکردی جامعی ارائه می‌دهد. در حالی که نیاز به استحکام را برآورده می‌کند، می‌تواند وزن ماده را به طور قابل توجهی کاهش دهد. بنابراین، با روند جایگزینی فلز با پلاستیک و سبک‌سازی، PEEK با عملکرد بالاتر، به تدریج پلاستیک‌ها و فلزات را در حوزه‌های مختلف جایگزین می‌کند، که کاربرد وسیعی در حمل‌ونقل، فضانوردی، الکترونیک و فناوری اطلاعات، انرژی و صنعت و بهداشت دارد.

منطقه کاربرد	محصولات خاص	ویژگی‌های عملکردی	کاربردهای خاص
حمل‌ونقل	خودروها	مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر فرسایش، خواص مکانیکی برجسته، جایگزین فلز	مواد داخلی کمپارتمان‌های موتور، لوله‌های خودرو، پد، مهره‌ها، قطعات کلاچ، نقلیه‌های خودرو، سیستم‌های توجیه قدرت و تهویه هوا، نقلیه‌های متغیر مداوم، پره‌های پمپ خلاء، موتور ABS، سیستم‌های کنترل جهت، سیستم‌های خروجی گازهای عادی، محورها و اتصالات صندلی‌های الکتریکی
هوافضا	هواپیماها، بارهای موشکی	مقاومت در برابر محیط‌های سخت، سبک وزن، مقاومت شیمیایی، ضد آتش، راحتی در پردازش	به صورت مستقیم در قطعات بزرگ با نیاز به دقت بالا، مانند قطعات داخلی هواپیماها، بسته‌های باتری موشک، اتصالات، اتصالات و قطعات موتور
الکترونیک و اطلاعات	قطعات الکترونیکی مصرفی	ثبات ابعادی، خالصیت بالا، عملکرد مکانیکی بالا، تولید خاک در پردازش، خواص دی‌الکتریکی برجسته	دیافراگم‌های بلندگو، سیم‌های متحرک هدفون، قفسه‌های آنتن هوشمند
	محصولات الکترونیکی، قطعات سیم و کابل نیمه‌رسانا	عملکرد عایقی الکتریکی برجسته، پردازش و مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت در برابر خوردگی	حاملهای چیپ ۳۰۰ میلی‌متری، حلقه‌های نگهدارنده CMP، قفل‌های وافر، غشای‌های پیچیده، اتصالات، زیرساخت PCB، اتصالات بالا-سرعت، سوئیچ‌های انتخابی
استخراج انرژی و صنعت	استخراج نفت و محصولات هسته‌ای	مقاومت در برابر فرسایش، جذب کم رطوبت، مقاومت در برابر هیدرولیز	لوله‌های PEEK در حمل‌ونقل، مقاومت در برابر چسبیدن روی سطح نفت خام را دارند، که جریان نفت خام را بهبود می‌بخشد و جلوگیری از رسوب پارافین و آسفالت را می‌کند، که هزینه‌های نگهداری معمولی لوله‌های نفت خام را کاهش می‌دهد.
	قطعات ساختاری پیشرفته	خواص مکانیکی برجسته، مقاومت شیمیایی	سرانجام قلم‌ها، بدنه‌های پمپ، فشرده‌کننده‌های پیچی، دنده‌ها، قطعات مهره‌ای،,

۳. سبک‌سازی قطعات خودرو، تقاضا برای PEEK را افزایش می‌دهد.

با افزایش تقاضا برای سبک‌سازی و صرفه‌جویی انرژی و کاهش انتشار در صنعت خودرو، مقاومت اصطکاکی و خواص مکانیکی برجسته PEEK آن را مناسب جایگزینی فلز در قطعات کلیدی می‌کند، که آن را به ماده کلیدی برای سبک‌سازی خودرو تبدیل می‌کند. در حال حاضر، بسته باتری مدل S تسلا از PEEK تقویت‌شده با فیبر شیشه‌ای ۳۰۱TP3T استفاده می‌کند، که وزن را کاهش داده و در عین حال ایمنی و اطمینان باتری را بهبود می‌بخشد و جذب انرژی برخورد را ۳۵۱TP3T افزایش می‌دهد.

بنابراین، افزایش تولید خودرو، تقاضا برای PEEK را افزایش می‌دهد. طبق اطلاعات، تولید خودرو در کشور ما از ۲۸٫۱۱۸۸ میلیون واحد در سال ۲۰۱۶ به ۳۱٫۲۸۲ میلیون واحد در سال ۲۰۲۴ افزایش خواهد یافت. در سال ۲۰۲۲، مقیاس کاربرد PEEK در بخش خودروی کشور ما به ۵۲۶٫۸۷ تن خواهد رسید (با ارزش بازار ۲۹۹ میلیون یوان)، و انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۷ به ۱٬۳۶۰٫۵۹ تن برسد (با ارزش بازار ۶۸۷ میلیون یوان)، با CAGR ۲۰٫۸۹۱TP3T از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۷.

رباتیک رشد جدیدی را برای صنعت PEEK رقم می‌زند

در حوزه رباتیک، PEEK با مزایای جامعی مانند سبک وزن، مقاومت در برابر محیط‌های شدید، اصطکاک و فرسایش پایین و سازگاری الکترومغناطیسی، محدودیت‌های ذاتی فلزات، پلاستیک‌های معمولی و سرامیک‌ها را در زمینه اطمینان، کارایی انرژی و ادغام برطرف می‌کند. آن به ماده کلیدی رباتیک تبدیل شده است، که در موتورها، لوله‌های کشنده، کاهنده‌ها، بسته‌ها و دیگر قطعات استفاده می‌شود.

قسمت	نرم افزار
موتور	PEEK می‌تواند در قفسه‌های لوله‌های کشنده، کمربند روتور، شیارهای موتور فیلم نازک، سیم‌های امّال و دیگر قسمت‌ها استفاده شود، که عایقی را ایجاد می‌کند و در عین حال عملکرد خوبی در تخلیه حرارت دارد.
کاهنده	در مقایسه با دنده‌های فلزی معمولی، دنده‌های کاهشی PEEK دارای مزایای زیر هستند: اندازه کوچک، گشتاور بالا، سر و صدای پایین، نسبت سرعت کامل، عملکرد ثابت، تبدیل لحظه‌ای، کارایی بالا، صرفه‌جویی در انرژی و تولید کم گرما.
دنده پیچان	این دنده می‌تواند انتقال ۹۰ درجه‌ای را محقق کند و دارای عملکرد خود-بندش است (برای جلوگیری از حرکت معکوس); سبک وزن، خود-روغن‌کاری و بدون نیاز به نگهداری

کشور من صنعت رباتیک را به عنوان اولویت استراتژیک تعیین کرده است. با راهنمایی سیاست‌ها، سرمایه‌گذاری R و همکاری زنجیره صنعتی، چین در حال ترویج شکاف‌های فناوری و نشر گسترده آن است، که باعث توسعه پیوسته و سریع صنعت می‌شود. انتظار می‌رود رباتیک به موتور جدیدی برای رشد PEEK تبدیل شود. طبق داده‌های مرتبط، هر ربات حدود ۶.۶ کیلوگرم PEEK مصرف می‌کند (از جمله ۱ کیلوگرم PEEK و ۸ کیلوگرم CF/PEEK)، با فرض مصرف ۵ تا ۱۰ کیلوگرم PEEK در هر ربات. اگر تولید ربات‌ها به یک میلیون دستگاه برسد، در سناریوی خنثی، انتظار می‌رود ربات‌ها تقاضای PEEK را به ۷,۵۰۰ تا ۸,۰۰۰ تن برسانند، که معادل حجم بازاری حدود ۳ میلیارد یوان است. علاوه بر این، با شکستن فناوری‌های تغییر مواد (مانند پرکردن نانو و تقویت با فیبر) و ورود “عصر اول” روبات‌های انسان‌سانی، کاربرد PEEK در کاربردهایی مانند دست‌های ماهر و سیستم‌های انتقال بیشتر گسترش خواهد یافت، و مصرف هر دستگاه انتظار می‌رود به تدریج افزایش یابد.