- 品牌:DuPont 杜邦
- 價格: ¥13.7/千克
- 發(fā)布日期: 2024-08-09
- 更新日期: 2024-11-22
品牌 | DuPont 杜邦 |
貨號 | |
用途 | 低摩擦、低磨損的織物增強復合材料,在高負載下具有“自潤滑”性。 |
牌號 | Vespel CP-0664 |
型號 | Vespel CP-0664 |
品名 | 聚酰亞胺類 |
包裝規(guī)格 | 板、棒、管、方塊、長條、圓盤、環(huán)、圓球和定制機加工制件 |
外形尺寸 | 板、棒、管、方塊、長條、圓盤、環(huán)、圓球和定制機加工制件 |
生產(chǎn)企業(yè) | DuPont 杜邦 |
是否進口 |
特點和應用
Vespel 主要用于航空航天、半導體和運輸技術(shù)。它結(jié)合了耐熱性、潤滑性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學性和抗蠕變性,可用于惡劣和 的環(huán)境條件。
與大多數(shù)塑料不同,即使在高溫下也不會產(chǎn)生明顯的釋氣,這使得它可用于輕質(zhì)隔熱罩和坩堝支撐。它在真空應用中也表現(xiàn)良好,低至極低的低溫。然而,Vespel 往往會吸收少量的水,從而導致放置在真空中的泵時間更長。
盡管在這些特性中,有些聚合物都超過了聚酰亞胺,但它們的結(jié)合是 Vespel 的主要優(yōu)勢。
熱物理性質(zhì)
Vespel 通常用作測試熱絕緣體的導熱性參考材料,因為它具有高再現(xiàn)性和熱物理性能的一致性。例如,它可以承受高達 300 °C 的反復加熱,而不會改變其熱性能和機械性能。已經(jīng)發(fā)布了大量測量的熱擴散率、比熱容和推導密度的表格,這些表格都是溫度的函數(shù)。
磁性
Vespel 用于 NMR 波譜的高分辨率探針,因為它的體積磁化率(Vespel SP-1 在 21.8 °C 時為 -9.02 ± 0.25×10?6[5])接近室溫下的水(20 °C 時為 -9.03×10?6 [6]) 負值表示兩種物質(zhì)都是抗磁性的.將NMR樣品周圍材料的體積磁化率與溶劑的體積磁化率相匹配,可以減少磁共振線的磁化率展寬。
制造應用加工
Vespel 可以通過直接成型 (DF) 和等靜壓成型(基本形狀 - 板材、棒材和管材)進行加工。對于原型數(shù)量,通常使用基本形狀以提高成本效益,因為 DF 零件的工具成本相當高。對于大規(guī)模的CNC生產(chǎn),DF零件通常用于降低每個零件的成本,而犧牲的材料性能不如等靜壓生產(chǎn)的基本形狀。
類型
對于不同的應用,特殊配方被混合/復合。形狀由三個標準過程生成:
壓縮成型(用于板材和環(huán));
等靜壓成型(棒材用);和
直接成型(用于大批量生產(chǎn)的小尺寸零件)。
與從壓縮成型或等靜壓形狀加工而成的零件相比,直接成型零件的性能特征較低。等靜壓形狀具有各向同性的物理性質(zhì),而直接成型和壓縮成型的形狀表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì)。
標準聚酰亞胺化合物的一些例子是:
SP-1原生聚酰亞胺提供從低溫到 300 °C (570 °F) 的工作溫度、高等離子體電阻以及 UL 等級,可實現(xiàn)最小的導電性和導熱性。這是未填充的基質(zhì)聚酰亞胺樹脂。它還提供高物理強度和 伸長率,以及 的電氣和熱絕緣值。示例:Vespel SP-1。15%石墨(按重量計),SP-21添加到基礎(chǔ)樹脂中,可提高耐磨性并減少摩擦,適用于滑動軸承、止推墊圈、密封環(huán)、滑塊和其他磨損應用。這種化合物具有石墨填充等級中 的機械性能,但低于原始等級。示例:Vespel SP-21。40%石墨(按重量計),SP-22增強耐磨性、降低摩擦、提高尺寸穩(wěn)定性(低熱膨脹系數(shù))和抗氧化穩(wěn)定性。示例:Vespel SP-22。10%聚四氟乙烯和15%石墨(按重量計),SP-211添加到基礎(chǔ)樹脂中,可在各種操作條件下實現(xiàn) 的摩擦系數(shù)。它還具有出色的耐磨性, 可達 149 °C (300 °F)。典型應用包括滑動軸承或直線軸承,以及上面列出的許多磨損和摩擦用途。示例:Vespel SP-211。15%填充鉬(二硫化鉬固體潤滑劑),SP-3在真空和其他無濕環(huán)境中,石墨實際上會變得具有磨蝕性,具有耐磨性和耐摩擦性。典型應用包括密封件、滑動軸承、齒輪和外太空中的其他磨損表面、超高真空或干燥氣體應用。示例:Vespel SP-3。
材料屬性數(shù)據(jù)
Vespel的材料特性(通過等靜壓成型和機械加工生產(chǎn))
財產(chǎn) 單位 測試
條件 SP-1
(未填充) SP-21
(15%石墨) SP-22
(40%石墨) SP-211
(10%聚四氟乙烯,
15%石墨) SP-3
(15%鉬
2)
比重 無量 綱 1.43 1.51 1.65 1.55 1.60
熱膨脹
系數(shù) 10?6/K 211–296 千米 45 34 27 [9]
296–573 千米 54 49 38 54 52
導熱 W/mK 在 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47
體積電阻率 Ω·米 在 296 K 1014-10 15 1012-10 13
介電常數(shù) 無量 綱 在 100 Hz 時 3.62 13.53
在 10 kHz 時 3.64 13.28
在 1 MHz 時 3.55 13.41
Vespel is the trademark of a range of durable high-performance polyimide-based plastics made by DuPont.[1][2]
Characteristics and applications
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Vespel is mostly used in aerospace, semiconductor, and transportation technology. It combines heat resistance, lubricity, dimensional stability, chemical resistance, and creep resistance, and can be used in hostile and extreme environmental conditions.
Unlike most plastics,[3] it does not produce significant outgassing even at high temperatures, which makes it useful for lightweight heat shields and crucible support. It also performs well in vacuum applications,[4] down to extremely low cryogenic temperatures. However, Vespel tends to absorb a small amount of water, resulting in longer pump time while placed in a vacuum.
Although there are polymers surpassing polyimide in each of these properties, the combination of them is the main advantage of Vespel.
Thermophysical properties
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Vespel is commonly used as a thermal conductivity reference material for testing thermal insulators, because of high reproducibility and consistency of its thermophysical properties. For example, it can withstand repeated heating up to 300 °C without altering its thermal and mechanical properties.[citation needed] Extensive tables of measured thermal diffusivity, specific heat capacity, and derived density, all as functions of temperature, have been published.[citation needed]
Magnetic properties
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Vespel is used in high-resolution probes for NMR spectroscopy because its volume magnetic susceptibility (?9.02 ± 0.25×10?6 for Vespel SP-1 at 21.8 °C[5]) is close to that of water at room temperature (?9.03×10?6 at 20 °C [6]) Negative values indicate that both substances are diamagnetic. Matching volume magnetic susceptibilities of materials surrounding NMR sample to that of the solvent can reduce susceptibility broadening of magnetic resonance lines.
Processing for manufacturing applications
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Vespel can be processed by direct forming (DF) and isostatic molding (basic shapes – plates, rods and tubes). For prototype quantities, basic shapes are typically used for cost efficiency since tooling is quite expensive for DF parts. For large scale CNC production, DF parts are often used to reduce per part costs, at the expense of material properties which are inferior to those of isostatically produced basic shapes.[7]
Types
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For different applications, special formulations are blended/compounded. Shapes are produced by three standard processes:
compression molding (for plates and rings);
isostatic molding (for rods); and
direct forming (for small size parts produced in large volumes).
Direct-formed parts have lower performance characteristics than parts that have been machined from compression-molded or isostatic shapes. Isostatic shapes have isotropic physical properties, whereas direct formed and compression molded shapes exhibit anisotropic physical properties.
Some examples of standard polyimide compounds are:
SP-1 virgin polyimideprovides operating temperatures from cryogenic to 300 °C (570 °F), high plasma resistance, as well as a UL rating for minimal electrical and thermal conductivity. This is the unfilled base polyimide resin. It also provides high physical strength and maximal elongation, and the best electrical and thermal insulation values. Example: Vespel SP-1.15% graphite by weight, SP-21added to the base resin for increased wear resistance and reduced friction in applications such as plain bearings, thrust washers, seal rings, slide blocks and other wear applications. This compound has the best mechanical properties of the graphite-filled grades, but lower than the virgin grade. Example: Vespel SP-21.40% graphite by weight, SP-22for enhanced wear resistance, lower friction, improved dimensional stability (low coefficient of thermal expansion), and stability against oxidation. Example: Vespel SP-22.10% PTFE and 15% graphite by weight, SP-211added to the base resin for the lowest coefficient of friction over a wide range of operating conditions. It also has excellent wear resistance up to 149 °C (300 °F). Typical applications include sliding or linear bearings as well as many wear and friction uses listed above. Example: Vespel SP-211.15% moly-filled (molybdenum disulfide solid lubricant), SP-3for wear and friction resistance in vacuum and other moisture-free environments where graphite actually becomes abrasive. Typical applications include seals, plain bearings, gears, and other wear surfaces in outer space, ultra-high vacuum or dry gas applications. Example: Vespel SP-3.
Material properties data
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Material properties of Vespel[8] (produced by isostatic molding and machining)
Property Units Test
condition SP-1
(unfilled) SP-21
(15% graphite) SP-22
(40% graphite) SP-211
(10% PTFE,
15% graphite) SP-3
(15% MoS
2)
Specific gravity dimensionless 1.43 1.51 1.65 1.55 1.60
Thermal expansion
coefficient 10?6/K 211–296 K 45 34 27 [9]
296–573 K 54 49 38 54 52
Thermal conductivity W/mK at 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47
Volume resistivity Ω·m at 296 K 1014–1015 1012–1013
Dielectric constant dimensionless at 100 Hz 3.62 13.53
at 10 kHz 3.64 13.28
at 1 MHz 3.55 13.122
性能優(yōu)勢
飛機發(fā)動機外件
杜邦™ Vespel® 可以幫助解決飛機發(fā)動機外部部件的嚴苛密封、磨損、摩擦、振動和耐熱性挑戰(zhàn)。
Vespel® 飛機發(fā)動機風扇葉片材料
杜邦™ Vespel® 為飛機風扇葉片耐磨條和葉片墊片提供經(jīng)過驗證的強度、耐磨性和低摩擦。
發(fā)動機部件
杜邦™ Vespel® 零件在高溫下具有持久的性能,摩擦和磨損小,是襯套、墊圈和密封圈的理想選擇。
渦輪增壓器
杜邦™ Vespel® 部件有助于減少排放,同時具有耐熱性和隔熱性,是渦輪增壓器和 EGR 系統(tǒng)的理想選擇。
半導體制造后端
尺寸穩(wěn)定的杜邦™ Vespel® 部件是晶圓處理和芯片測試的理想選擇 - 它們磨損低,不會損壞金屬或陶瓷等晶圓。
飛機發(fā)動機短艙設計
杜邦™ Vespel® 具有久經(jīng)考驗的剪切強度、抗沖擊性和減輕重量,可提高飛機發(fā)動機短艙的性能。
Vespel® 發(fā)動機機油系統(tǒng)密封件
杜邦™ Kalrez® O 形圈、墊圈和定制密封件可承受噴氣燃料、發(fā)動機潤滑油、液壓油、火箭推進劑和氧化劑的侵蝕。
動力運動車輛
杜邦™ Vespel® 離合器組件具有韌性、高摩擦下的低磨損和抗沖擊性,使其成為全地形車、摩托車等的理想選擇。
飛機發(fā)動機短艙設計
杜邦™ Vespel® 具有久經(jīng)考驗的剪切強度、抗沖擊性、輕量化和高耐熱性,可提高飛機發(fā)動機短艙性能。
傳動系統(tǒng)組件
高性能 Vespel® 傳動系統(tǒng)組件有助于控制摩擦、限制磨損并降低卡死風險
Vespel® CP-0664 為 V 型槽增添了活力
個案研究
噴氣發(fā)動機設計中的 V 型槽在發(fā)動機風扇殼體和機艙之間形成空氣密封。V型槽通常由涂層鋁制成,在長時間使用過程中會腐蝕和損壞,導致密封不良和漏氣。
在 V 型槽應用中,由 Vespel CP-0664 復合材料制成的 V 型槽耐磨條為涂層鋁提供了一種耐用、低摩擦和耐磨的替代品。Vespel CP-0664 具有保護大型發(fā)動機部件和風扇外殼的能力,這些損壞可能需要昂貴的維修和發(fā)動機停止使用。®®
應用
噴氣發(fā)動機設計利用 V 形槽在發(fā)動機風扇殼和機艙之間形成空氣密封。V 型槽需要經(jīng)久耐用,以承受腐蝕和發(fā)動機使用壽命內(nèi)的多種沖擊。
挑戰(zhàn)
主要的密封部件通常是涂層鋁。
涂層必須能夠承受反復的沖擊,以避免對主要金屬造成損壞。
V型槽必須經(jīng)過處理,以防止因暴露于天氣和操作環(huán)境而腐蝕。
組件必須在現(xiàn)場易于維護,以 限度地延長服務時間。
溶液
Vespel CP-0664 是一種獨特的復合織物涂層,用于高達 400F/205C 的各種航空航天應用。®°°
材料可以預先成型為所需的幾何形狀,以便與關(guān)鍵表面粘合。
織物為鋁表面提供低摩擦和耐用的涂層,同時形成腐蝕屏障。
特點和優(yōu)勢
耐
磨性 VespelCP-0664 已在噴氣發(fā)動機風扇和機艙中得到廣泛使用,并通過多年的服務證明了自己。磨損測試已在各種測試條件下進行,并被證明可以承受 7,500 到 250,000 多次循環(huán)。在配合的金屬表面上形成一層轉(zhuǎn)移膜,從而 限度地減少金屬和復合材料表面的磨損。®
沖擊/磨損測試夾具,配合表面上帶有轉(zhuǎn)移膜,可減少摩擦并增強耐用性
低摩擦
PTFE纖維增強了摩擦性能,將動態(tài)摩擦系數(shù)降至0.15以下。更高的負載只會改善摩擦行為。
剪切強度/抗沖擊性/耐久性
Vespel® CP-0664 承受了 70 次沖擊,動態(tài)負載超過 150 磅,沒有對材料或配合組件造成明顯損壞。
耐
腐蝕性 Vespel® CP-0664 具有獨特的復合結(jié)構(gòu),可在配合的金屬表面之間形成絕緣屏障。
設計靈活性
材料可以模塑以匹配大多數(shù) V 型槽設計的獨特幾何形狀。零件可以在初次組裝時或在現(xiàn)場輕松粘合。
保護昂貴的組件免受磨損,延長使用壽命
許多鋁涂層很脆,在使用中很容易損壞,或者在暴露于正常環(huán)境條件下會受到腐蝕。Vespel® CP-0664 已被證明能夠保護較大的發(fā)動機部件和風扇外殼免受損壞,從而導致昂貴的維修和發(fā)動機停止服務。
解決各種問題
Vespel® CP-0664 已被用于解決各種問題。從 V 型槽、風扇葉片根部和門/整流罩導軌到反推器上的履帶襯墊。多功能性和耐用性使您能夠跳出框框思考,以解決導致主要部件維修費用高昂的磨損和涂層問題。
優(yōu)勢
Vespel® CR-6100 可實現(xiàn)更小的間隙,減少了水的再循環(huán)和湍流,增加了流量和排放壓力。泵檢修的綜合結(jié)果使泵效率提高了約 8%。
較小的CWT完全退役后,每年可節(jié)省超過40萬美元的電力和維護費用(每千瓦時0.06美元)。五臺泵和一臺備用泵的大修費用已全部支付,僅節(jié)省了一年的能源。如果將避免較小的CWT裝置的年度維護成本包括在內(nèi),則節(jié)省的數(shù)字將更大。
由于CWT主水流的總流量增加了超過補償較小的CWT裝置退役所需的水流量,因此每年可額外節(jié)省超過200,000美元的能源(電力和蒸汽)。