碳纤维增强型 PEEK 复合材料：化工行业的极致性能

PEEK，替代钢铁和钛的高科技聚合物

在化工行业中，用于制造泵、阀门和接头的材料必须保证机械强度、热稳定性和化学惰性。
多年来，特种钢和钛合金一直被认为是不可或缺的，但如今高性能热塑性复合材料提供了一种更轻、更灵活且可持续的替代方案。

其中，PEEK（聚醚醚酮）作为结构性高科技聚合物的标杆脱颖而出，即使在极端条件下也能保持性能。
在其碳纤维增强版本中，PEEK 达到的刚度、导电性和强度水平使其可以替代传统金属。

Metau Engineering 案例：化工行业用 PEEK 磁力联轴器

意大利公司Metau Engineering，专门从事化工领域的液压系统和解决方案，面临着提高磁力传动联轴器可靠性的挑战，这些联轴器用于输送聚氨酯单体等敏感流体。

这些部件需要在运动部件和外部环境之间实现最大密封和分离，以避免泄漏、振动或渗漏。
项目的关键是一个在非常严苛运行条件下使用的隔离罩：

LARPEEK 10 k/30：高韧性碳纤维增强型 PEEK 复合材料

经过全面的测试阶段，Metau Engineering选择了LARPEEK 10 K/30，这是一种含30%重量碳纤维增强的 PEEK 基复合材料，由LATI Industria Termoplastici开发的。

LARPEEK 10 K/30 的主要特性：

• 高性能 PEEK 聚合物基材，可持续在250°C下保持稳定。
• 高韧性碳纤维增强实现卓越的机械强度。
• 高刚度和弹性模量，适用于承受动态负载的部件。
• 固有的导电性，有利于防爆认证。
• 对酸、溶剂和碳氢化合物具有优异的化学耐受性。
• 即使在持续压力和应力下也具有尺寸稳定性。

凭借这些特性，该材料成功通过了变形和耐久性测试，确保了在长期热负荷和机械负荷下的安全性和可靠性。

从设计到防爆认证

碳纤维增强型 PEEK 复合材料的一个关键优势是其可控的导电性，这使整个磁力联轴器系统获得了防爆认证（Ex II 2GD c IIC TX）。
这一要求对于潜在爆炸性环境的应用至关重要，如化工和石化行业的典型环境。

Metau Engineering 与 LATI 的协同合作通过有限元分析和耐久性测试实现了隔离罩设计的优化，验证了该材料作为钢铁和钛的具体替代品的可行性。
最终成果是一个轻量化、坚固且耐用的部件，具有显著的经济和生产优势。

增强型 PEEK：相对于金属的优势

采用增强型 PEEK可实现高达80%的重量减轻，消除腐蚀问题，并通过模塑成型简化批量生产。

PEEK 复合材料：关键应用解决方案

碳纤维或玻璃纤维增强的 PEEK 基复合材料在众多高性能领域都有应用：

• 化工行业 → 泵、阀门、密封件和磁力联轴器。
• 油气和防爆 → 耐高温防静电部件。
• 航空航天和赛车运动 → 轻量化和导电结构件。
• 医疗和制药 → 耐灭菌循环的无菌部件。

凭借其尺寸稳定性、化学惰性和耐磨性，PEEK 复合材料如今代表了最先进的工程金属替代材料之一。

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常见问题解答 – 碳纤维增强型 PEEK 复合材料

1. 什么时候使用增强型 PEEK 替代钢材更有优势？
   当需要高化学和热稳定性，同时还需要减重和易加工性时。
2. 增强型 PEEK 是否适用于防爆环境？
   是的，由于碳纤维的可控导电性，部件可以获得防爆指令认证。
3. PEEK 的最高工作温度是多少？
   LATI PEEK 复合材料可在250°C下持续工作，保持机械完整性和尺寸稳定性。