Démystifier un aperçu antistatique: la fibre de carbone renforcée et plusieurs façons d'analyser les propriétés mécaniques
Dans l'industrie moderne, les exigences pour les propriétés antistatiques des matériaux augmentent de plus en plus. Le polyéther éther cétone (PEEK), en tant que plastique d'ingénierie haute performance, est crucial pour maintenir de bonnes propriétés mécaniques tout en réalisant la fonction antistatique. Parmi les nombreuses façons de réaliser un aperçu antistatique, le renforcement des fibres de carbone est l'un des choix courants. Il existe également des moyens d'ajouter des agents antistatiques, du noir de carbone conducteur, des fibres métalliques, du graphène, etc. Dans ce qui suit, nous examinerons de plus près pourquoi le renforcement des fibres de carbone est choisi pour un aperçu antistatique et comparer les propriétés mécaniques du coup d'œil antistatique préparée de ces différentes manières.
Tout d'abord, pourquoi choisir la fibre de carbone renforcée pour réaliser un aperçu antistatique
1. Excellente conductivité électrique
La fibre de carbone a une bonne conductivité électrique, peut effectuer efficacement la charge, afin d'atteindre l'effet de l'antistatique. Par rapport à d'autres additifs, la fibre de carbone peut atteindre les propriétés antistatiques souhaitées à un niveau d'addition plus faible.
2. Amélioration significative
L'ajout de fibre de carbone peut non seulement améliorer la conductivité électrique du coup d'œil, mais aussi améliorer considérablement ses propriétés mécaniques. La fibre de carbone a les caractéristiques d'une forte résistance et d'un module élevé, peut améliorer considérablement la résistance à la traction, la résistance à la flexion et la rigidité du coup d'œil.
3. Bonne stabilité dimensionnelle
La fibre de carbone a renforcé un aperçu des changements de température et d'humidité élevés dans l'environnement, la stabilité dimensionnelle est meilleure que les autres modifications antistatiques. Ceci est important pour les applications qui nécessitent une précision dimensionnelle élevée.
4. Stabilité à long terme
Les fibres de carbone et la matrice PEEK entre la liaison sont fortes, dans le processus d'utilisation à long terme, les propriétés antistatiques et les propriétés mécaniques ne sont pas faciles à atténuer, pour assurer la fiabilité et la stabilité du produit.
Deuxièmement, différentes manières de comparaison de performances mécaniques antistatiques
1. Peek antistatique avec agent antistatique
- Propriétés de traction: La résistance à la traction se situe généralement entre 80 et 90 MPa, le module de traction est d'environ 3 et 4 GPa, l'allongement à la pause est d'environ 15% à 25%.
- Propriétés de flexion: la résistance à la flexion est d'environ 130 à 150 MPa, le module de flexion se situe dans la plage de 3 à 4 GPa.
- Propriétés d'impact: La résistance à l'impact innombête est généralement de 40 à 60 kJ / m², la résistance à l'impact décroché est d'environ 5 à 8 kJ / m². 2
2. Peek antistatique renforcé en fibre de carbone
- Propriétés de traction: La résistance à la traction se situe généralement entre 180 et 220 MPa, le module de traction peut atteindre 15 à 20 GPa, l'allongement à la rupture est relativement faible, environ 1% à 3%.
- Propriétés de la flexion: les résistances en flexion peuvent atteindre 280 - 350 MPa et le module de flexion peut dépasser 25 GPa.
- Propriétés d'impact: En raison de la présence de fibres de carbone, la résistance à l'impact innombtue est légèrement réduite, environ 30 à 40 kJ / m², et la résistance à l'impact entaillé est relativement élevée, généralement 8 à 12 kJ / m².
3. Conductor Carbon Black Antistatic Peek
- Propriétés de traction: La résistance à la traction se situe généralement entre 100 et 120 MPa, le module de traction est d'environ 4 et 6 GPa, l'allongement à la pause est d'environ 10% à 15%.
- Propriétés de flexion: la résistance à la flexion est d'environ 160 à 180 MPa, le module de flexion se situe dans la plage de 4 à 6 GPa.
- Propriétés d'impact: La résistance à l'impact innombtue est généralement de 40 à 50 kJ / m², la résistance à l'impact cranté est d'environ 6 à 9 kJ / m². 4
4. Peek antistatique en fibre métallique
- Propriétés de traction: La résistance à la traction se situe généralement entre 150 et 180 MPa, le module de traction peut atteindre 8 et 12 GPa, l'allongement à la pause est d'environ 5% à 10%.
- Propriétés en flexion: la résistance à la flexion peut atteindre 220 à 280 MPa, le module de flexion peut dépasser 15 GPa.
- Performance d'impact: La résistance à l'impact incubée est généralement de 30 à 40 kJ / m², et la résistance à l'impact découvert est d'environ 7 à 10 kJ / m². 5
5. Graphène Antistatic Peek
- Propriétés de traction: La résistance à la traction se situe généralement entre 120 et 150 MPa, le module de traction est d'environ 5 et 8 GPa, l'allongement à la pause est d'environ 8% à 12%.
- Propriétés de la flexion: la résistance à la flexion est d'environ 180 à 220 MPa, le module de flexion est dans la plage de 5 à 8 GPa.
- Propriétés d'impact: La résistance à l'impact innombtue est généralement de 40 à 50 kJ / m², la résistance à l'impact décroché est d'environ 7 à 10 kJ / m².
Analyse comparative et discussion
1. Propriétés de résistance
- Le PEEK antistatique renforcé en fibre de carbone fonctionne mieux en termes de résistance à la traction et à la flexion, ce qui est beaucoup plus élevé que plusieurs autres méthodes. Cela est dû aux propriétés à haute résistance des fibres de carbone, qui peuvent efficacement supporter les charges et améliorer la capacité de charge du matériau.
- Le PEEK antistatique en fibre métallique a également d'excellentes propriétés de résistance, suivie d'un aperçu antistatique du graphène et d'un aperçu antistatique noir de carbone conducteur, et un aperçu antistatique avec agent antistatique est relativement faible.
2. Propriétés du module
- Le PEEK antistatique renforcé en fibre de carbone a le module le plus élevé, montrant une rigidité élevée et une stabilité dimensionnelle.
- Pays antistatique en fibre métallique et aperçu antistatique du graphène ont également un module élevé, suivi d'un aperçu antistatique du carbone conducteur, et un aperçu antistatique avec un agent antistatique a un module faible.
3. Propriétés d'allongement et d'impact
- Le coup d'œil antistatique avec agent antistatique a généralement un allongement élevé à la rupture et une force d'impact innombrable, montrant une bonne ténacité et une résistance à l'impact.
- Pays antistatique noir conducteur, aperçu antistatique du graphène et antistatique en fibres métalliques ont des propriétés d'allongement et d'impact relativement équilibrées.
- Pour à voir antistatique renforcé en fibres de carbone en raison de la rigidité des fibres de carbone, de l'allongement plus faible à la rupture, mais de la résistance à l'impact à cran relativement élevée.
Scénarios d'application et base de sélection
1. Peek antistatique avec agent antistatique
- Scénarios d'application: pour les propriétés mécaniques des exigences ne sont pas élevées, mais le coût est sensible et la nécessité de certaines propriétés antistatiques de l'occasion, telles que certains matériaux d'emballage électronique.
- Base de sélection: Coût inférieur, meilleure performance de traitement, pour répondre à la demande générale d'antistatique. 2
2. Peek antistatique renforcé en fibre de carbone
- Scénario d'application: principalement utilisé dans l'aérospatiale, l'automobile, les machines haut de gamme et d'autres zones qui nécessitent des propriétés à haute résistance, module et antistatiques.
- Base de sélection: peut fournir d'excellentes propriétés mécaniques et des propriétés antistatiques, mais le coût est relativement élevé.
3. Conductor Carbon Black Antistatic Peek
- Scénario d'application: couramment utilisé dans les appareils électroniques et électriques, les pièces industrielles et autres champs, pour assurer une certaines propriétés mécaniques en même temps pour atteindre une fonction antistatique.
- Base de sélection: coût modéré, les performances sont plus équilibrées. 4
4. Peek antistatique en fibre métallique
- Scénario d'application: Convient à la résistance et à la conductivité des exigences supérieures de l'occasion, telles que des composants spéciaux d'équipement électronique.
- Base de sélection: meilleure conductivité et résistance, mais peut augmenter la densité du matériau.
5. Graphène Antistatic Peek
- Scénario d'application: dans des zones à haute performance, des contraintes de taille et une sensibilité au poids, telles que les dispositifs micro-électroniques et les capteurs haute performance.
- Base de sélection: capable d'obtenir de bonnes performances avec un faible montant d'addition, mais le coût du graphène est relativement élevé.
En résumé, différentes méthodes antistatiques donnent à un aperçu des caractéristiques des propriétés mécaniques différentes. Dans les applications pratiques, le matériau antistatique le plus approprié doit être sélectionné en fonction des exigences spécifiques d'utilisation, du budget des coûts et des conditions de traitement et d'autres facteurs, afin de répondre aux besoins de domaines spécifiques. Avec le développement continu de la science des matériaux, nous pensons que des solutions antistatiques de plus en plus optimisées apparaîtront à l'avenir et favoriseront le progrès technologique et l'innovation des industries connexes.
