Ứng dụng của nhựa kỹ thuật đặc biệt PEEK

Nhu cầu về PEEK trong lĩnh vực ô tô đang dần tăng lên do sự nâng cấp vật liệu phụ tùng ô tô và dây tráng men của động cơ điện áp cao.

PEEK được kỳ vọng sẽ thay thế kim loại và các loại nhựa kỹ thuật khác ở một số bộ phận với hiệu suất toàn diện tuyệt vời của nó. PEEK có khả năng chống ma sát tốt, tính chất cơ học toàn diện, tự bôi trơn và tuổi thọ dài hơn, nhưng cũng có tác động tích cực đến trọng lượng nhẹ của ô tô, khiến nó trở thành vật liệu thay thế cho vật liệu kim loại ở các bộ phận chính. Ứng dụng hiện tại của vật liệu PEEK trong lĩnh vực xe nhiên liệu truyền thống chủ yếu tập trung ở ổ trục và phớt. Trong lĩnh vực xe năng lượng mới, ngoài ổ trục và phớt, ứng dụng của nó cũng chủ yếu bao gồm bánh răng và van điện từ của hệ thống quay.

Với sự phát triển dần dần của các kịch bản ứng dụng vật liệu PEEK, ứng dụng của PEEK trong lĩnh vực ô tô sẽ tiếp tục mở rộng. Ứng dụng của vật liệu PEEK trong các bộ phận khác nhau như bánh răng, miếng đệm, khớp nối hệ thống treo, cánh bơm chân không, lõi van ABS, trục vít ghế, v.v. sẽ được mở rộng và mức sử dụng sẽ dần tăng lên. Về việc thay thế các loại nhựa kỹ thuật đặc biệt khác, loại nhựa kỹ thuật đặc biệt duy nhất có thể đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống mài mòn và tính chất tự bôi trơn là PEEK và POM, và độ cứng của PEEK cao hơn nhiều so với POM, vì vậy PEEK dần thay thế POM cho ổ trục truyền động chính của ô tô; vật liệu duy nhất có thể đáp ứng khả năng chống mài mòn của vòng đệm truyền động là PEEK và PPS, và PEEK có thể chịu được nhiệt độ cao 250℃, phù hợp hơn PPS đối với môi trường làm việc của vòng đệm truyền động.

PEEK là vật liệu lý tưởng cho dây tráng men động cơ.

Tốc độ thâm nhập của động cơ 800V tăng sẽ làm tăng nhu cầu về PEEK. Phạm vi hoạt động ngắn của xe năng lượng mới là khó khăn chính ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng. Sạc nhanh điện áp cao 800V có ưu điểm là hiệu suất sạc cao. Đây là tuyến đường chính của sự phát triển hiện tại. Khi điện áp hệ thống được nâng cấp từ 400V lên 800V, hệ thống truyền động điện được kết nối trực tiếp với bộ pin cũng cần được cấp điện áp 800V. Trong quá trình nâng cấp điện áp động cơ từ 400V lên 800V, các yêu cầu cao hơn được đặt ra đối với hiệu suất cách điện của dây dẹt động cơ, thể hiện ở việc tăng yêu cầu về điện áp chịu đựng của dây và nhu cầu sử dụng vật liệu chống phóng điện cục bộ (PD). Các giải pháp hiện tại chủ yếu bao gồm các giải pháp dây dẹt PEEK và các giải pháp màng sơn dày. Các vật liệu truyền thống cho dây tráng men là acetal và polyester, đã được thay thế bằng PI, PEEK và các vật liệu khác trong giai đoạn động cơ 400V. PEEK có khả năng uốn cong và chống thủy phân, và vượt trội hơn PI về độ an toàn và tính toàn diện của vật liệu. Nó cũng nhẹ hơn và mỏng hơn, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho dây tráng men động cơ. Theo dự báo của NE Times, tỷ lệ thâm nhập của động cơ 800V trong lĩnh vực xe năng lượng mới dự kiến ​​sẽ đạt 40% vào năm 2027. Theo dữ liệu của Shanghai Nonferrous Network, tỷ lệ thâm nhập của dây tráng men PEEK trong động cơ truyền động 800V dự kiến ​​sẽ vượt quá tỷ lệ thâm nhập của dây PI phủ dày vào năm 2027. Chúng tôi giả định rằng tỷ lệ thâm nhập là 50%, dựa trên dây tráng men động cơ 800V được sử dụng trong mỗi ô tô sử dụng khoảng 470g PEEK và dự báo của Sullivan về doanh số bán xe năng lượng mới là 13.99 triệu vào năm 2027. Ước tính nhu cầu PEEK trong nước đối với dây tráng men động cơ 800V vào năm 2027 sẽ đạt 1 tấn.

Vật liệu PEEK cấp y tế không được sử dụng với số lượng lớn nhưng có giá trị cao.

So với hợp kim titan, PEEK phù hợp hơn để sử dụng làm vật liệu cấy ghép y tế và nhu cầu thị trường đang tăng nhanh. Với tình trạng dân số già hóa của đất nước tôi ngày càng sâu sắc và dân số người cao tuổi ngày càng tăng, nhu cầu về vật tư y tế chỉnh hình đã tăng lên. Đồng thời, thu nhập bình quân đầu người liên tục tăng cũng sẽ đẩy nhanh quá trình thay thế các sản phẩm PEEK bằng hợp kim và các vật liệu khác. Vì mô đun của vật liệu PEEK gần với xương người nên không dễ để xương người đeo vào khớp. Khi sửa chữa hộp sọ, độ dẫn nhiệt của PEEK tương tự như xương người và cơ thể cảm thấy thoải mái hơn. Ngoài ra, vì tia X có thể xuyên qua PEEK nên bệnh nhân có thể tiến hành các cuộc kiểm tra theo dõi thuận tiện hơn. Do đó, mặc dù vật liệu PEEK cấp y tế hiện tại có giá gấp mười lần hợp kim titan, nhưng tốc độ tăng trưởng kép hàng năm của nhu cầu thị trường đối với vật liệu PEEK cấp y tế vẫn là 20% -30%, vượt xa tốc độ tăng trưởng 2% -4% của hợp kim titan.

Vật liệu PEEK cấp y tế có tiêu chuẩn nghiêm ngặt và giá trị gia tăng của sản phẩm cao hơn nhiều so với vật liệu PEEK thông thường. Là vật liệu trơ sinh học, PEEK không có hoạt tính sinh học. Khi được sử dụng trong sửa chữa xương và tích hợp xương, nó không thể hình thành giao diện ổn định với các mô sống và khó hình thành sự hợp nhất xương với xương người, điều này hạn chế rất nhiều việc sử dụng PEEK trong lĩnh vực y tế. Do đó, cần phải thêm một số vật liệu tương thích sinh học vào vật liệu polyetheretherketone để cải thiện hoạt tính sinh học của nó. Công thức và quy trình của vật liệu tương thích sinh học được thêm vào vật liệu PEEK cấp y tế từ lâu đã bị các công ty nước ngoài độc quyền và các nhà máy có liên quan sản xuất vật liệu PEEK cấp y tế cũng phải vượt qua các bài kiểm tra GMP nghiêm ngặt hơn các tiêu chuẩn ISO công nghiệp thông thường. Do đó, các nhà sản xuất trong nước đã có tiến triển chậm trong quá trình công nghiệp hóa vật liệu PEEK cấp y tế và giá của vật liệu PEEK cấp y tế vẫn ở mức cao và giá trị gia tăng của sản phẩm cao hơn nhiều so với vật liệu PEEK thông thường.