A PEEK kompozit anyagok, kihasználva átfogó teljesítménybeli előnyeiket, mint például a könnyű súly, a nagy szilárdság, a korrózióállóság és az önkenő képesség, széles körben használatosak a hagyományos fémanyagok helyettesítésére számos nagy hozzáadott értékű területen a „"h” trendnek köszönhetően, amikor az acélt műanyaggal helyettesítik." A következőkben főbb alkalmazási forgatókönyveiket vázoljuk fel:
I. Repülőgépipar
Alkalmazási érték: Extrém könnyűszerkezetes kialakítás a jobb üzemanyag-fogyasztás és hasznos teherbírás érdekében, miközben ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, rezgésnek és kémiai korróziónak.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek: Repülőgép szerkezeti alkatrészei: Idomok, szárnyak elülső élei, kerékagy-burkolatok, konzolok, csőbilincsek, ajtótámaszok stb., az alumíniumötvözetek cseréje 20-40%-kal csökkentheti a súlyt (pl. Boeing 787, Airbus A350).
Motoralkatrészek: Járókerekek, tömítőgyűrűk, tömítések, kábelköteg-bilincsek, anyák stb., amelyek magas hőmérsékleti ellenállást és súlycsökkentést biztosítanak.
Belső alkatrészek: Üléskeretek, oldalfal panelek stb., amelyek megfelelnek a lángállósági és biztonsági követelményeknek.
Rakéták és műholdak: Akkumulátortartók, rögzítőelemek és egyéb szerkezeti alkatrészek, amelyek megfelelnek az űrkörnyezet zord követelményeinek.
II. Új energiahordozók
Alkalmazási érték:Könnyű súly elérése az elektromos járművek hatótávolságának növelése érdekében, megfelelve a megbízhatósági és szigetelési követelményeknek nagyfeszültségű gyorstöltés és magas hőmérsékleti körülmények között.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek:
Erőátviteli rendszer: Motorburkolatok, csapágyak, tömítések, turbófeltöltő lapátok, vákuumszivattyú lapátok (hagyományos járművek); motorcsapágyak, 800 V-os nagyfeszültségű motor zománcozott huzal (új energiájú járművek).
Váltó és fékezés: Kuplung fogaskerék-gyűrűk, fogaskerekek, ABS fékszelepek, tömítőgyűrűk.
Akkumulátorrendszer: Az akkumulátorcsomag szigetelőanyagai (pl. a BYD Blade akkumulátor alkalmazása 18%-kal növelte a modul térfogati energiasűrűségét), a tömítések.
Egyéb: Kormányrendszer alkatrészek, perselyek, elektromos ülések fogaskerekei, különféle szabványos alkatrészek.
III. Orvostudomány és egészségügy
Alkalmazási érték: Kiváló biokompatibilitás, az emberi csonthoz hasonló rugalmassági modulus, fémtermékektől mentes, testreszabható.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek:Implantátumok: Mesterséges ízületek (csípő, térd), gerincfúziós ketrecek, koponyalemezek, bordaprotézisek stb., amelyek gyorsan helyettesítik az orvosi fémeket, például a titánötvözeteket. Sebészeti eszközök: Több mint 3000 ciklusnyi nagynyomású gőzsterilizálást bírnak 134°C-on, csúcskategóriás, újrafelhasználható eszközök gyártásához használják.
IV. Ipar és energia
Alkalmazási érték: Korrózióálló, kopásálló, önkenő, alkalmas zord ipari környezetre, elkerülve a kenőanyag szennyeződését.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek:
Olaj és gáz: Tömítőgyűrűk, szeleptányérok, bélések, PTFE helyettesítése, a könnyű kopás és a magas hőmérsékleten és nyomáson történő hidegfolyás problémáinak leküzdése.
Vegyipari szivattyúk és szelepek: Szelepek, szivattyúházak, csapágyak, tömítések, kémiai korróziónak ellenállnak.
Szél- és napenergia: Szélturbina-csapágyak, fotovoltaikus panelek kazettái stb., amelyek meghosszabbítják az élettartamot zord környezetben.
V. Elektronikai információ és félvezetőgyártás
Alkalmazási érték:Nagy tisztaság, magas hőmérsékleti ellenállás, alacsony gázkibocsátás, méretstabilitás, nagy pontosságú folyamathozamot biztosítva.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek:
Félvezetőgyártás: CMP rögzítőgyűrűk, ostyatartók, tokmányok, szelektív bevonatoló gyűrűk stb. ellenállnak a 260°C-os magas hőmérsékletnek és a plazmakorróziónak, így hosszabb élettartamot biztosítanak.
Szórakoztatóelektronika: Beépített mobiltelefon-antennák (LCP/PI helyett), hangszóró rezgéscsillapító membránok, csatlakozók stb., amelyek alacsony nedvességfelvételt és stabil elektromos teljesítményt biztosítanak.
VI. Feltörekvő területek:
Robotika és alacsony tengerszint feletti magasságú gazdaság
Alkalmazási érték:Könnyű, nagy szilárdságú, alacsony zajszintű, kulcsfontosságú anyagok a mozgásteljesítmény és a tartósság javításához.
Cserélt alkatrészek/forgatókönyvek:
Humanoid robotok: Ízületvázak, fogaskerekek, csapágyak, harmonikus reduktor, flexpline-ok/merev kerekek és egyéb erőátviteli alkatrészek (pl. a Tesla Optimus alkalmazás 10 kg-mal csökkentette a súlyt).
Drónok/eVTOL: Légcsavarok/lapátok, törzs szerkezeti részei, karok stb. A PEEK szénszálas kompozitok maximális súlycsökkentést és nagy szilárdságot biztosítanak.
Összefoglalás
A fémeket helyettesítő PEEK kompozitok alapvető logikája a teljesítménykövetelmények teljesítése, vagy akár túlszárnyalása, miközben jelentős könnyűszerkezetet, korrózióállóságot és funkcionális integrációt érnek el. Alkalmazásaik gyorsan bővülnek a csúcskategóriás területektől, mint például a repülőgépipar és az orvostudomány, a stratégiailag feltörekvő iparágakig, mint például az új energiahordozók, a félvezetők és a robotika, hatalmas piaci potenciált mutatva. A szénszállal erősített PEEK kompozitok áttörést érnek el a fajlagos szilárdság, a merevség és a kifáradási ellenállás terén, így ideális választássá válnak a csúcskategóriás fémek (pl. titánötvözetek) helyettesítésére.
