PEEK材料簡(jiǎn)介及其在往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥閥片上的應(yīng)用

1、PEEK材料及其在往復(fù)式壓縮機(jī)排氣閥閥片上的應(yīng)用1PEEK材料的簡(jiǎn)介及性能和應(yīng)用2342 23PEEK材料用于氣閥的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)氣閥結(jié)構(gòu)及原理4PEEK材料的前景聚醚醚酮（簡(jiǎn)稱PEEK）樹脂是一種新型特種高分子材料，也被稱為超耐熱性、熱可塑性樹脂。它是一種結(jié)晶性、不透明、淺茶灰色的芳香族系超耐熱性塑脂，其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。由英國ICI公司于1978年首先開發(fā)出來，其后，美國杜邦公司、德國BASF公司、中國吉林大學(xué)等也先后研究開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同類產(chǎn)品。聚醚醚酮1、力學(xué)性能、力學(xué)性能2、耐熱性能、耐熱性能3、耐腐蝕性能、耐腐蝕性能4、耐水解性能、耐水解性能5、加工成型性能、加工成型性能6、

2、抗蠕變性能、抗蠕變性能7、耐疲勞性能、耐疲勞性能8、摩擦學(xué)性能、摩擦學(xué)性能聚醚醚酮的性能1、力學(xué)性能 PEEK純樹脂一般不能直接應(yīng)用，還必須添 加某些填料、增強(qiáng)材料和助劑制成塑料形式方可應(yīng)用。采用不同工藝、不同配方制造的PEEK改性物的力學(xué)性能不盡相同。2、耐熱性能 PEEK的熔點(diǎn)為334 ，未增強(qiáng)PEEK的熱變形溫度為135160，玻璃纖維增強(qiáng)后PEEK的熱變形溫度250 300，長期使用溫度(UL溫度指數(shù))為250，短期工作溫度可達(dá)300。3、耐腐蝕性能 PEEK的耐腐蝕性與鎳鋼相似，除個(gè)別濃酸外，對(duì)通常的化學(xué)藥品表現(xiàn)出極好的耐腐蝕性，即使在較高的溫度下，仍能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性。4、耐水

3、解性能 PEEK在23下飽水率只有0.5%，可在300加壓熱水或蒸氣中使用，在200熱水(加壓水)中可以連續(xù)使用。聚醚醚酮的性能5、加工成型性能 PEEK具有高溫流動(dòng)性好、熱分解溫度高等優(yōu)點(diǎn)便于二次加工，可采用注射成型、擠出成型、模壓成型、吹塑成型、熔融紡絲、旋轉(zhuǎn)成型、粉末噴涂等方式加工。6、抗蠕變性能 PEEK具有優(yōu)良的抗蠕變性能，即使在200以上的 溫度，仍能保持較高的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量。7、耐疲勞性能 PEEK的柔韌性好，對(duì)交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是塑料中最出眾的，與合金材料媲美。8、摩擦學(xué)性能 PEEK的摩擦系數(shù)低各種壓力、溫度和相對(duì)粗糙度接觸而的情況下都具有優(yōu)異的耐磨性質(zhì)，可在無潤滑、

4、高溫、潮濕、腐蝕等嚴(yán)酷環(huán)境下使用。聚醚醚酮的性能PEEK材料在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用分布1深海石油鉆探使用的8針連接器2用于吸塵器上的PEEK數(shù)字式電機(jī)3漆包線4耐高溫插件PEEK材料的閥片1 1PEEK材料的簡(jiǎn)介及性能和應(yīng)用2氣閥結(jié)構(gòu)及原理3PEEK材料用于氣閥的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)4PEEK材料的前景氣閥的重要性氣閥是往復(fù)壓縮機(jī)的心臟，壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性在很大程度上取決于氣閥的性能。世界先進(jìn)的往復(fù)壓縮機(jī)制造商和氣閥制造商一直把提高氣閥的使用壽命和效率作為提高壓縮機(jī)整機(jī)水平的一個(gè)重要目標(biāo)加以研究，并投入大量的人力和物力重點(diǎn)研究了氣閥的合理升程、氣閥的制造精度、氣閥閥座通流而積優(yōu)化、氣閥材料(主要是閥片材

5、料)等。1閥座 2閥片 3彈簧 4升程限制器氣閥的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)氣閥正常啟閉的工作過程曲線氣閥的實(shí)體結(jié)構(gòu)1PEEK材料的簡(jiǎn)介及性能和應(yīng)用2342 2氣閥結(jié)構(gòu)及原理3PEEK材料用于氣閥的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)4PEEK材料的前景PEEK材料用于閥片的優(yōu)點(diǎn)1、氣閥的可靠性較高 兩物體相撞(其中一物體固定，撞擊能量全部由撞擊物體吸收)的接觸應(yīng)力公式為： (式中 為撞擊速度，E為彈性模量，為撞擊物密度)，這表明撞擊接觸應(yīng)力與撞擊速度、彈性模量、撞擊物密度正相關(guān)。（1）PEEK的密度比金屬小得多，彈性模量亦比金屬小，因而在撞擊速度相同時(shí)，與閥座、升程限制器之間的撞擊接觸應(yīng)力，PEEK閥片比金屬閥片小得多。（2）PEEK

6、材料的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)比金屬松散，具有很高的沖擊韌度，能吸收大量的沖擊動(dòng)能，其抗沖擊、抗疲勞能力是金屬閥片的兩倍。（3）PEEK具有良好的柔韌性，缺口敏感性低，即使形成裂紋，其裂紋的傳播速度也較慢，因而PEEK閥片不易斷裂。（4）PEEK閥片能適用于含有液體和微小異物的氣體，因?yàn)樗芰系谋矶茈y粘上小金屬片、砂粒等異物，所以避免了這些異物造成的金屬密封片碰傷、磨損和裂紋等川，還可避免金屬閥 片斷裂造成氣缸、活塞、活塞環(huán)等損壞的機(jī)組故障。PEEK材料用于閥片的優(yōu)點(diǎn)（5）PEEK具有自潤滑性能，耐磨性好，能用于有油潤滑或無油潤滑的工況， 可減免閥片與升程限制器導(dǎo)向凸臺(tái)之間的摩擦、磨損。（6）PEEK閥片

7、的耐腐蝕性能比金屬閥片優(yōu)異得多，可避免因腐蝕性介質(zhì)的 作用而產(chǎn)生氫脆、腐蝕疲勞、削弱零件強(qiáng)度、損壞密封而等現(xiàn)象。 2、氣閥的能耗較低 雖然強(qiáng)度低，但密度也小，因此，PEEK閥片的重量低于金屬閥片，這將有利于閥片開啟，減小作用于氣閥零件上的慣性力和沖擊力，降低功率消耗，且PEEK彈性模量較小，抗沖擊能力強(qiáng)，因此閥片升程可取較大值，通常在2. 5 3.5之間，這可大幅度減小氣體通過氣閥時(shí)的能量損失。PEEK的加工性能好，閥片可制成各種形狀，迎氣流而可制成有一定錐度或圓弧，減小阻力損失。3、氣閥引起的壓縮機(jī)容積流量損失較小 PEEK閥片硬度小，對(duì)閥座密封而的損傷較小;彈性好，易與閥座磨合、貼合，密封

8、性好;對(duì)固體微粒與液滴忍讓性好，密封而不易因介質(zhì)中的固體微粒或液滴而損壞;耐腐蝕性好，基本不會(huì)因被介質(zhì)腐蝕而產(chǎn)生影響氣密性的凹坑、缺口等。因而，可減小甚至避免因氣閥密封不良而引起的壓縮機(jī)容積流量損失。閥片的迎氣流而能制成錐而或圓弧而，可提高氣閥的流量系數(shù)叫，有利于保證壓縮機(jī)的容積流量。4、氣閥的噪聲較低 PEEK閥片的彈性好，能吸收大量的沖擊動(dòng)能，可減小閥片撞擊的噪聲。PEEK材料用于閥片的優(yōu)點(diǎn)PEEK材料的缺點(diǎn) 當(dāng)然，閥片材料為PEEK的氣閥并非十全十美，也存在下列缺點(diǎn)或局限性:(1)氣閥的壓差不能超過22.5 MPa，排氣溫度不能高于250 工程應(yīng)用結(jié)果表明，氣閥的 壓差和排氣溫度不能同時(shí)接近上述極限值;(2)不可用于氧氣或含有氯氣的壓縮機(jī);(3)閥片的熱膨脹系數(shù)較大。1PEEK材料的簡(jiǎn)介及性能和應(yīng)用2342 2氣閥結(jié)構(gòu)及原理3PEEK材料用于氣閥的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)4PEEK材料的前景 PEEK從研發(fā)到如今，其生產(chǎn)和產(chǎn)量在不斷的增加，用途也在拓寬，新的產(chǎn)品也在不斷有研究和開發(fā)。其產(chǎn)品由于制備成本較高，其價(jià)格也在材料領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先，由于價(jià)格