PEEK Tekniset tiedot
Transcription
PEEK Tekniset tiedot
vink passion for plastics PEEK Tekniset tiedot PEEK Tekniset tiedot PEEK - polyeetterieetteriketoni - on osittain kiteinen materiaali. Kuten muut samankaltaiset materiaalit PAEK, PEK ja PEKK myös PEEK-molekyyli sisältää ketoniryhmän. Puhdas PEEK on väriltään harmahtava. Sen ominaisuuksia ovat hyvä lämmönkesto, kemiallinen kestävyys, jäykkyys, sitkeys, hyvät liukuominaisuudet sekä hyvä vetolujuus. PTFE:tä, hiilikuitua ja/tai grafiittia lisäämällä parannetaan materiaalin mekaanisen rasituksen kestävyyttä, pienennetään kitkaa sekä parannetaan vetolujuutta. Hyvien liukuominaisuuksiensa ansiosta PEEK soveltuu erinomaisesti käytettäväksi laakereina ja liukuholkkeina. Lasikuidun lisääminen parantaa jäykkyyttä sekä mekaanisen rasituksen kestävyyttä. PEEK GF30:een on lisätty 30% lasikuitua, jonka ansiosta materiaalin mittapitävyys on erinomainen, erityisesti korkeissa lämpötiloissa. PEEK GF30 soveltuu hyvin käyttökohteisiin, jotka altistuvat suurelle staattiselle kuormitukselle sekä korkeille lämpötiloille. Sähköiset ominaisuudet PEEK:in sähköiset ominaisuudet ovat hyvät; 200°C:een saakka lämpötilalla ei ole vaikutusta niihin. Hyvien sähköisten ominaisuuksien ja hyvän kemiallisen kestävyyden ansiosta PEEK:iä voidaan käyttää sähkökomponentteina myös vaativissa olosuhteissa. Huom! Hiilikuitulujitteinen PEEK johtaa sähköä. Optiset ominaisuudet PEEK on osittain kiteinen materiaali, joka ei läpäise valoa. Suurella jäähdytysnopeudella (n.1000°C/min) saadaan amorfinen, erittäin kirkas laatu. Menetelmää käytetään erityisesti kalvojen valmistukseen. Kemiallinen kestävyys Käyttöala PEEK kestää lähes kaikkia orgaanisia ja epäorgaanisia liuoksia. Ainoa PEEK on monipuolinen materiaali, se soveltuu hyvin monien teollisuu- aine, joka syövyttää PEEK:iä on väkevä rikkihappo. Väkevä typpihappo denalojen käyttökohteisiin. Mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä vahingoittaa materiaalia jonkin verran ja raskaasti kuormitettuihin kappa- käytetään paljon laakereina, hammaspyörinä, kierukkapyörinä, hydrauliik- leisiin saattaa asetoni aiheuttaa jännityskorroosiota. PEEK kestää hyvin kaosina sekä pumpun osina. Kemiallinen kestävyys mahdollistaa materi- hydrolyysiä. aalin käytön kemian teollisuudessa, PEEK kalvoja käytetään mm. kaapelieristeinä. Materiaali kestää 200°C lämpötilaa, seostettuna sitä voidaan Sään- ja UV-säteilyn kestävyys käyttää jopa yli 300°C:ssa. UV-säteily vaikuttaa PEEK:in, kuten muidenkin polyaromaattisten materiaalien ominaisuuksiin. Vaikutus ei kuitenkaan ole suuri, materiaalin lu- Ominaispiirteitä juus alenee vain n. 1%:lla 12 kuukauden ulkokäytön aikana. Tarvittaessa • hyvä lämmönkestävyys PEEK:iä voidaan myös maalata tai stabiloida esimerkiksi UV-keston pa- • hyvä kemiallinen kestävyys rantamiseksi. PEEK kestää erinomaisesti radioaktiivista säteilyä, 1 000 - • suuri lujuus ja jäykkyys 10 000 Mrad:n säteilyannokset eivät vielä aiheuta muutoksia materiaaliin. • hyvä vetolujuus • hyvät liuku- ja kitkaominaisuudet Palaminen • hyvä mittapitävyys PEEK on vaikeasti syttyvä, itsesammuva materiaali. Paloluokitus on UL90-V0 ja palotilanteessa savukaasujen muodostuminen erittäin vähäis- PEEK kestää rajoitetusti tä – pienin kaikista kestomuovimateriaaleista • UV-säteilyä (vähäinen vaikutus) • vahvaa rikki- ja typpihappoa Lastuava työstö PEEK:iä on helppo työstää tavanomaisilla työkaluilla. Hyvän työstöjäljen Mekaaniset ominaisuudet varmistamiseksi kovapalaterien käyttö on suositeltavaa. Työstöjälkeä pa- PEEK:in mekaaniset ominaisuudet ovat kestomuoveista parhaimpia. Lasi- rantavat myös oikein valitut teräkulmat ja leikkuunopeudet. Jäähdyttämi- tai hiilikuidulla lujitetun materiaalin mekaaniset ominaisuudet säilyvät jopa seen voidaan tarpeen vaatiessa käyttää vettä. 300°C:ssa. Myös mittapitävyys on hyvä vielä 100°C:ssa. Mainittavaa on myös hyvä vetolujuus ja jäykkyys. Kuitulujitteinen PEEK on hauraampi Liimaus kuin peruslaatu, mutta kuitenkin sitkeämpi kuin esimerkiksi lujitetut po- PEEK:iä voidaan liimata esim. syanoakrylaatti- ja epoksiliimalla tai siliko- lyamidit. nilla. Pinnan tulee olla puhdas ja kuiva. Pinnan mahdollinen esikäsittely tehdään tarvittaessa etsaamalla. Lämpöominaisuudet PEEK kestää -65 - +250°C:n lämpötiloja jäykkyyden ja lujuuden kärsimät- Hitsaus tä. Mittapitävyys on erinomainen ja lämpölaajenemiskerroin pieni - kui- PEEK:iä voidaan hitsata esimerkiksi ultraääni- ja kitkahitsausmenetelmil- tulujitteisella laaduilla samaa luokkaa teräksen kanssa. Kestomuoveista lä. Liitosmenetelmää valittaessa tulee ottaa huomioon materiaalin korkea ainoastaan PAI:lla, PI:lla sekä PTFE:llä on parempi lämmönkestävyys. sulamispiste (343°C). Pintakäsittely PEEK:iä voidaan metalloida yleisillä, kestomuoveille soveltuvilla menetelmillä. Puolivalmisteet PEEK:iä toimitetaan pyörötankoina, ainesputkina, kalvoina ja levyinä. Saatavilla on myös erilaisia lujitettuja tai seostettuja versioita. PEEK Fysikaaliset ominaisuudet PEEK -Fysikaaliset ominaisuudet Ominaispaino 1) Veden imeytyminen 1) Palavuus Menetelmä YKS. PEEK PEEK PEEK PEEK PEEK MOD CF30 GF 30 MG RED 1,36 DIN EN ISO 1183-1 g/cm3 1,31 1,46 1,40 1,51 DIN EN ISO 62 % 0,20 0,15 0,14 0,14 0,20 V0 / V0 V0 / V0 V0 / V0 V0 / V0 V0 / V0 110 UL94 (3mm / 6mm) Mekaaniset ominaisuudet Vetolujuus DIN EN ISO 527 MPa 110 75 120 80 Murtovenymä DIN EN ISO 527 % 20 4 7 5 15 Kimmomoduuli (veto) DIN EN ISO 527 MPa 4000 4900 6500 6000 4000 Lovi-iskulujuus (Charpy) Kovuus, kuulapaine Kovuus, Shore DIN EN ISO 179 kJ/m2 - 5,0 - 3,0 - DIN EN ISO 2039-1 MPa 230 220 310 250 230 DIN EN ISO 868 D 88 85 91 89 88 Lämpöominaisuudet Kidesulamislämpötila ISO 11357-3 °C 343 343 343 343 343 Lämmönjohtavuus DIN 52612-2 W/(m∙K) 0,25 0,24 0,92 0,43 0,25 Ominaislämpökapasiteetti DIN 52612 kJ/(kg∙K) 1,34 - - - 1,34 Lin. lämpölaajenemiskerroin DIN 53752 10-6 K-1 50 30 25 30 50 Lämmönkesto, jatkuva °C 250 250 250 250 250 Lämmönkesto, lyhytaikainen °C 310 310 310 310 310 Kylmänkesto, jatkuva °C -60 -30 -20 -20 -60 °C 152 293 315 315 152 Muodonmuutoslämpötila DIN EN ISO 75 (A) Sähköiset ominaisuudet Dielektrisyysvakio IEC 60250 3,20 - - 3,20 3,20 Eristehäviökerroin IEC 60250 0,0010 - - 0,0010 0,0010 Ominaisvastus IEC 60093 Ω ∙ cm 4 ∙1016 107 - 109 <104 1014 4,9 ∙1016 Pintavastus IEC 60093 Ω 1018 107 - 109 <104 1013 1018 CTI-arvo IEC 60112 - - - 175 - Läpilyöntilujuus IEC 60243 20 - - 20 20 kV/mm Esitteessä annetut tekniset tiedot ovat ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa. PEEK Tekniset tiedot Lämmön aiheuttama vanheneminen Lämpölaajeneminen % 120 100 200°C 100 60 40 310°C Laajenemiskerroin Pysyvä vetokuormitus 80 20 80 60 40 20 0 0 1 10 100 Lämpötila 1000 10000 Aika 0 50 25 75 Lämpötila 100 125 150 °C Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin Pitkäaikaisen lämpöaltistuksen aiheuttama vanheneminen Ominaisvastus 1018 10-4/K-1 Väsyminen Ω 100 MPa 80 Loveton Jännitys Ominaisvastus 1016 1014 60 40 1012 20 1010 0 0 50 100 150 200 Lämpötila 1 250 102 10 103 Aika 104 105 Viruminen Lovi-iskulujuus kJ/m2 120 Ei murtumaa MPa 100 35 23°C Vetokuormitus 80 Iskulujuus 106 Kertaa PEEK:in väsyminen, 23°C, kuormitusfrekvenssi 0,5 Hz, vaihtokuormituksen keskiarvo PEEK:in ominaisvastus lämpötilan funktiona (polarisaatioaika 1000 s) 40 Lovi (pyöristys 0,25mm) 30 60 40 25 150°C 20 20 0 -100 -500 0 Lämpötila 50 100 °C PEEK:in iskulujuus lämpötilan funktioina, koekappaleen paksuus 2mm 0 101 102 103 104 Aika 105 106 Murtolujuus pitkäaikaiskuormituksen eri lämpötiloissa 107 108 Kertaa PEEK Tekniset tiedot Kitkakerroin Isochron-käyrät 50 0,1h 1h 10h PEEK 23°C 103h 1,0 0,8 30 0,6 20 Kitkakerroin 40 h=tunti Vetojännitys MPa 0,4 0,2 10 0 0,0 0 0,5 1 Venymä 1,5 2% 0 50 100 150 Lämpötila 200 250 300 °C PEEK BG:n kitkakerroin lämpötilan funktiona Käyttölämpötila 5 PEEK 180°C 0,1h 1h 10h °C 103h 300 MPa 250 2 Lämpötila 200 3 h=tunti Vetojännitys 4 150 100 50 1 0 0 0 0,5 1 Venymä 1,5 Käyrät antavat materiaalivakioita staattisessa kuormituksessa. Lämpötilan ja kuormituksen lisäksi huomioidaan aika. Käyrästä näkyy sekä virumislujuus (vakiokuormitus) että relaksaatioalue (vakiovenymä). 2% PEEK POM-C PA 6 PA 6XAU PA 46 Eri materiaalien suurin sallittu käyttölämpötila (pitkäaikainen) PET PEEK Ominaisuusprofiili 00 79 M 2 m k -is vi Lo ul 3000 4000 MPa Kimmomoduuli Pa / kJ M C s, Pa 25 uu uj M 20 uo 25 to st a bi lit ee tti Pa 30 M 15 2000 0 23 o C 12 20 y rp ha 15 1000 10 5 10 5 C o 160 140 120 100 80 60 40 20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 MPa Vetolujuus 23oC 20 40 60 80 120 140 160 Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 100 14 0 äy ttö 12 lä 0 m pö 10 til 0 a 0 ik 10-6K4 no ai sp Esitteessä annetut tiedot ovat keskimääräisiä ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa. m cc g/ ai in Om 250°C 0 2, 16 8 1, sim 6 1, ak 4 1, Co 2 1, 80 0 1, 60 8 0, 40 20 HDT M 275°C 130 9/2012 www.vink.fi