中國粉體網訊 PEEK是聚醚酮（PEK）家族中的一員，其中包括聚醚酮（PEK）、PEEK、聚芳醚酮（PAEK）和聚醚酮酮（PEKK）等。PEEK是一種具備半結晶特性的熱塑性樹脂，其結晶度約為25%-35%。PEEK的起源可以追溯到上世紀70年代，英國帝國化學工業公司（ICI）最先開發出了這種具有優異機械性能的樹脂材料，并對其進一步開發利用和商業化生產，在本世紀初，英國威格斯公司（Victrex）將PEEK業務從ICI收購，開始壟斷全球的PEEK生產。我國的PEEK研發工作也幾乎是同一時間開展。由于PEEK在軍事裝備領域的巨大作用潛力，加之西方國家對我國的技術封鎖和禁運，吉林大學的研究團隊篳路藍縷，在PEEK合成領域不斷攻關，自主研發、自主生產，經歷近20年的攻堅克難，成功制備出PEEK等具有優異性能的熱塑性樹脂，實現了國產PEEK的工業化生產。
近年來，在我國出臺的關于戰略新興產業與新材料產業發展的相關政策文件中，都明確的將PEEK材料及其制品列為重點支持發展的新材料，主要包括：
（1）聚醚醚酮材料被工信部《新材料產業“十二五”發展規劃》及其附件《新材料產業“十二五”重點產品目錄》列為我國新材料產業在航空航天、汽車工業、電子電氣和醫療器械等領域的重點產品，以及將碳纖維增強PEEK列為我國新材料產業在汽車部件、能源等領域的重點產品。
（2）工信部《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2019年版）》亦明確列出了PEEK工程塑料，表明PEEK材料屬于《新材料產業發展指南》及“中國制造2025”所支持發展的先進化工材料，其在下游領域的應用享受“應用保險補償機制”的政策支持。
PEEK材料特性優勢
耐高溫
美國UL認證長期使用溫度為260℃。即使溫度高達到300℃時，仍可保持較好的機械性能。
耐磨損
在很多高溫、高載荷、強腐蝕等極其惡劣的應用環境下，PEEK聚合物及其復合材料都有較好的耐磨損性能。
耐腐蝕
PEEK除發煙濃硫酸外，幾乎能耐受任何化學藥品，即使在較高的溫度下，它仍能保持良好的化學穩定性。具有極強耐化學腐蝕能力，通常用于制造在苛刻環境條件下工作或需要承受頻繁消毒處理的零件。
高強度
在塑料中具有較好的力學強度。同時還具有很高的剛性和表面硬度。
易加工
可以采用注塑成型工藝直接加工出零件。可進行車削、銑、鉆孔、攻絲、粘接及超聲波焊接等后加工。
尺寸穩定
溫度、濕度等環境條件的變化對PEEK零件的尺寸影響不大，PEEK注塑成型收縮率小，這對控制PEEK注塑零件的尺寸公差范圍非常有好處，使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多。熱膨脹系數小，隨著溫度的變化（可由環境溫度的變化或運轉過程中摩擦生熱引起），PEEK零件的尺寸變化很小。
PEEK & 低空經濟
無人機PEEK材料能替代金屬？
首先從輕量化、平量化的選擇層面看，相對于鋁合金和不銹鋼等，PEEK的密度較低，兼具剛性和韌性，能夠替代金屬，是實現輕量化及平量化的極佳解決方案。鋁合金的密度約為2.7g/cm3，遠低于鋼、鐵等傳統金屬材料；不銹鋼的密度較大，約為7.8g/cm3；而PEEK的密度僅為約1.3g/cm3，具有明顯優勢。
PEEK與傳統合金輕量化對比
再從機械性能來看，相較于鋁合金和不銹鋼，PEEK具有優異的高強度、高硬度和良好的抗沖擊性。鋁合金強度較高塑性好，但受到較大沖擊時會發生塑性變形，抗疲勞性相對較差；不銹鋼硬度比鋁合金高，強度大，但在交變應力作用下，疲勞壽命相對較短；而PEEK具有剛性和柔性，特別是對交變應力下的抗疲勞性非常突出，可與合金材料相媲美，同時耐磨性和自潤滑性能也非常突出。
因此，盡管擁有高強度，但PEEK的密度相對來說卻相對較低，保證了無人機強度的同時減輕了機體重量，提高了飛行性能，又延長了無人機部件的使用壽命，減少維護成本。這無疑為無人機的發展提供了可靠的保障和優化。
無人機PEEK材料的應用部件
無人機槳葉
PEEK材料在無人機螺旋槳葉上的應用具有減重降噪、強度高和飛行穩定性好等優點。使用PEEK及短纖維復合材料后，減重的同時還可以保持機身材料的性能優異，提高了槳葉自身的強度，動態平衡更好，靜音降噪效果更顯著；相比傳統金屬材料，PEEK具有比強度和比剛度高的特點，飛行過程中如遇到其他異物的撞擊，槳葉的特殊材質會使槳葉不易損壞，能保持無人機的正常飛行；PEEK及其復合材料熱膨脹系數小、抗疲勞能力和抗振能力強，可以在惡劣環境下正常使用，槳葉不易因外界環境而產生形變，使用壽命長。
PEEK無人機槳葉
無人機框架：
PEEK材料在無人機框架上的應用具有輕量化、高強度、耐高溫、抗疲勞等優點。PEEK的低密度特性使得無人機框架在保持高強度的同時，重量大幅減輕，提高了無人機的飛行性能和續航能力；PEEK的高強度和高剛性特性，確保無人機在飛行過程中結構的穩定性和安全性；其次PEEK及其復合材料的抗疲勞性和抗振能力強，熱膨脹系數小，在長時間飛行或惡劣環境中，框架不易變形，使用壽命長。
傳感器和控制系統的外殼
PEEK的耐高溫和耐化學腐蝕特性，使其能夠保護傳感器和控制系統在惡劣環境下正常工作；PEEK的低密度特性，有助于減輕傳感器和控制系統的重量，提高無人機的整體性能。
參考來源:
李英澤.CF/PEEK復合材料界面結構設計及摩擦磨損性能研究
工業和信息化部
上海聯凈、君華股份、山東君浩
(中國粉體網編輯整理/月明)
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