Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску


Структура полимера Vespel

Vespel - торговая марка ряда прочных высококачественных пластиков на основе полиимида, производимых DuPont . Тот, что показан в структуре справа, был первым, который был коммерциализирован. [1]

Характеристики и применение [ править ]

Vespel в основном используется в аэрокосмической , полупроводниковой и транспортной технике. Он сочетает в себе термостойкость, смазывающую способность, стабильность размеров, химическую стойкость и сопротивление ползучести и может использоваться в неблагоприятных и экстремальных условиях окружающей среды.

В отличие от большинства пластмасс, он не производит значительного выделения газа даже при высоких температурах, что делает его полезным в качестве легких теплозащитных экранов и опор для тиглей . Он также хорошо работает в условиях вакуума , вплоть до чрезвычайно низких криогенных температур. Однако Vespel имеет тенденцию поглощать небольшое количество воды, что приводит к увеличению времени работы насоса в вакууме.

Хотя есть полимеры, превосходящие полиимид по каждому из этих свойств, их сочетание является основным преимуществом Vespel.

Теплофизические свойства [ править ]

Веспел обычно используется в качестве эталонного материала теплопроводности для испытаний теплоизоляторов из-за высокой воспроизводимости и постоянства его теплофизических свойств . Например, он выдерживает многократный нагрев до 300 ° C без изменения своих термических и механических свойств. [ необходима цитата ] Были опубликованы обширные таблицы измеренных температуропроводности , удельной теплоемкости и производной плотности как функций температуры . [ необходима цитата ]

Магнитные свойства [ править ]

Vespel используется в датчиках высокого разрешения для ЯМР-спектроскопии, поскольку его объемная магнитная восприимчивость (-9,02 ± 0,25 × 10 -6 для Vespel SP-1 при 21,8 ° C [2] ) близка к таковой воды при комнатной температуре (-9,03 × 10 −6 при 20 ° C [3] ) Отрицательные значения указывают на то, что оба вещества являются диамагнитными . Согласование объемной магнитной восприимчивости материалов, окружающих образец ЯМР, с магнитной восприимчивостью растворителя может уменьшить уширение восприимчивости линий магнитного резонанса.

Обработка для производственных приложений [ править ]

Веспел может быть обработан прямым формованием (DF) и изостатическим формованием (основные формы - пластины, стержни и трубы). Для количества прототипов обычно используются базовые формы для экономической эффективности, поскольку инструменты для DF-деталей довольно дороги. Для крупномасштабного производства ЧПУ детали DF часто используются для снижения затрат на деталь за счет свойств материала, которые уступают свойствам изостатически произведенных основных форм. [4]

Типы [ править ]

Для различных применений смешиваются / компаундируются специальные составы. Формы изготавливаются тремя стандартными способами: 1) прессование (для пластин и колец); 2) изостатическое литье (для стержней); и 3) прямое формование (для деталей малых размеров, производимых в больших объемах). Детали прямого формования обладают более низкими эксплуатационными характеристиками, чем детали, изготовленные из формованных под давлением или изостатических форм. Изостатические формы обладают изотропными физическими свойствами, тогда как формы, полученные прямым формованием и прессованием, проявляют анизотропные физические свойства.

Некоторые примеры стандартных полиимидных соединений:

Полиимид первичный СП-1
обеспечивает рабочие температуры от криогенных до 300 ° C (570 ° F), высокую устойчивость к плазме , а также соответствие стандартам UL по минимальной электрической и теплопроводности. Это полиимидная смола на основе ненаполненной основы. Он также обеспечивает высокую физическую прочность и максимальное удлинение, а также лучшие показатели электрической и теплоизоляции. Пример: Vespel SP-1.
15 мас.% Графита - СП-21
добавлен в базовую смолу для повышения износостойкости и снижения трения в таких областях применения, как подшипники скольжения , упорные шайбы, уплотнительные кольца, блоки скольжения и другие области износа. Этот компаунд имеет лучшие механические свойства среди марок с графитовым наполнителем, но ниже, чем у чистых марок. Пример: Vespel SP-21 .
40 мас.% Графита - СП-22
для повышенной износостойкости, снижения трения, улучшенной стабильности размеров (низкий коэффициент теплового расширения ) и устойчивости к окислению . Пример: Vespel SP-22 .
10% ПТФЭ и 15% графита по весу - SP-211
добавлен в базовую смолу для обеспечения самого низкого коэффициента трения в широком диапазоне рабочих условий. Он также обладает отличной износостойкостью до 149 ° C (300 ° F). Типичные области применения включают подшипники скольжения или линейного перемещения, а также многие перечисленные выше области износа и трения. Пример: Vespel SP-211 .
15% молибденовый (твердая смазка на основе дисульфида молибдена) - СП-3
для износостойкости и сопротивления трению в вакууме и других средах с низким содержанием влаги, где графит фактически становится абразивным. Типичные области применения - уплотнения, подшипники скольжения, шестерни и другие изнашиваемые поверхности в космосе, сверхвысокий вакуум или сухой газ. Пример: Vespel SP-3 .

Данные о свойствах материала [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ [ мертвая ссылка ] "DuPont Science of Vespel" .
  2. ^ PT Кайзер & SR Jefferts (1989). «Магнитная восприимчивость некоторых материалов, используемых для изготовления аппаратов (при 295 К)». Rev. Sci. Instrum . 60 (8): 2711–2714. DOI : 10.1063 / 1.1140646 .
  3. А. Карлссон, Г. Старк, М. Юнгберг, С. Экхольм и Э. Форселл-Аронссон (2006). «Точные и чувствительные измерения магнитной восприимчивости с использованием эхо-планарной визуализации». Magn. Резон. Визуализация . 24 (9): 1179–1185. DOI : 10.1016 / j.mri.2006.07.005 . PMID 17071340 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ «Материалы Тамшелла» . Проверено 22 сентября 2017 года .
  5. ^ Краткое изложение типичных свойств стандартных полиимидных смол SP . DuPont
  6. ^ [ мертвая ссылка ] http://www2.dupont.com/Vespel/en_US/assets/downloads/vespel_s/Vespel_SP-22_DF.pdf