|
- 品牌：DuPont 杜邦
- 價格： ￥13.7/千克
- 發(fā)布日期： 2024-08-09
- 更新日期： 2025-09-01
| 品牌 | DuPont 杜邦 |
| 貨號 | |
| 用途 | Vespel? S 聚酰亞胺系列零件和形狀,具有不同的屬性集 Vespel? S 系列產(chǎn)品是高度耐用的聚酰亞胺,用于要求具有出色耐熱性、低磨損和/或低摩擦、強度和抗沖擊性的苛刻應(yīng)用。 |
| 牌號 | Vespel SCP-5491 |
| 型號 | Vespel SCP-5491 |
| 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(yīng)用
Vespel 主要用于航空航天、半導(dǎo)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(xué)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(dá) 300 °C 的反復(fù)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(dǎo)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(fù)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(yīng)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(dāng)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(yīng)用,特殊配方被混合/復(fù)合。形狀由三個標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)電性和導(dǎo)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(yīng)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(dá) 149 °C (300 °F)。典型應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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
[edit]
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
[edit]
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
[edit]
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
[edit]
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
[edit]
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
[edit]
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 13.102
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(yán)苛密封、磨損、摩擦、振動和耐熱性挑戰(zhàn)。
Vespel® 飛機發(fā)動機風(fēng)扇葉片材料
杜邦™ Vespel® 為飛機風(fēng)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(dǎo)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(shè)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(shè)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(fēng)險
壓縮機組件
常規(guī)
經(jīng)久耐用的飛機發(fā)動機壓縮機部件，摩擦力更小
杜邦解決方案可提高性能并延長發(fā)動機壽命，同時減輕重量并降低成本。
杜邦™ Vespel® 能夠在有潤滑或無潤滑的情況下運行，磨損和摩擦小，是以下應(yīng)用的 材料：
定子葉片襯套
保險杠和耐磨墊
耐磨密封件
主轉(zhuǎn)子保險杠軸承
復(fù)合護罩
使用 Vespel® 制造的飛機壓縮機零件提供：
在 溫度下具有高性能
出色的蠕變強度
抗沖擊性
的尺寸穩(wěn)定性
較低的熱膨脹
易于加工
50 多年來，飛機制造商和供應(yīng)商一直依賴 Vespel® 零件和形狀、聚合物復(fù)合材料和樹脂復(fù)合材料。而且，我們的技術(shù)人員擁有 100 多個牌號，將幫助您找到應(yīng)對壓縮機設(shè)計挑戰(zhàn)的 解決方案。
可靠的 Vespel® 組件可抵抗渦輪增壓器和 EGR 系統(tǒng)的高溫，并有助于減少排放
杜邦™ Vespel® 材料具有耐熱和隔熱能力，為工程師在設(shè)計汽車渦輪增壓器和 EGR（廢氣再循環(huán)）系統(tǒng)時提供了更多選擇。
提高燃油效率和減少排放的一種方法是使用渦輪增壓器和 EGR 技術(shù)。然而，在渦輪增壓環(huán)境中，組件必須能夠承受極高的溫度。即使在最苛刻的發(fā)動機條件下，包括高達(dá) 300°C（甚至在短期內(nèi)甚至更高的溫度），Vespel® 襯套和墊圈也不會熔化。
即使在廢氣和碳顆粒產(chǎn)生油的 EGR 環(huán)境中，Vespel® 也能提供高性能、低摩擦和低磨損。
用于渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的高性能材料
汽車行業(yè)面臨的 挑戰(zhàn)是在不犧牲動力的情況下提高燃油經(jīng)濟性和降低排放，所有這些都會影響渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的材料。盡管人們都在談?wù)撾娏︱?qū)動系統(tǒng)，但該行業(yè)在未來 15-20 年內(nèi)仍將依賴內(nèi)燃機，同時解決這些挑戰(zhàn)。
因此，2.5L以下的小型內(nèi)燃機將大幅增長。這些小排量發(fā)動機將有助于提供燃油經(jīng)濟性和排放性能，但可能需要某種類型的性能提升才能提供客戶所需的動力輸出。這種推動力將來自渦輪增壓器等設(shè)備。
渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的材料現(xiàn)在必須承受由以下原因引起的更惡劣的運行環(huán)境：
更高的溫度（峰值為 170 攝氏度至 230 攝氏度）oo
EGR（廢氣再循環(huán)）酸度較高
壓力增加
腐蝕性冷卻劑
穿
渦輪增壓器和排放系統(tǒng)中的磨損和摩擦
在過去幾年中，杜邦已將基礎(chǔ)材料科學(xué)應(yīng)用于渦輪增壓器和排放系統(tǒng)中運動部件的挑戰(zhàn)，這些部件具有獨特的磨損和摩擦要求。
雖然磨損有很多種類型，但杜邦將磨損定義為一個物體與另一個物體滑動。磨損是基材在試圖抵抗其他物體的運動時抵抗破裂的能力（或無法抵抗）。
通過定義一組影響高溫磨損的關(guān)鍵材料特性，杜邦科學(xué)家已經(jīng)能夠證明磨損改善了 60-70%。
例如，在旋轉(zhuǎn)表面之間帶有潤滑劑的盤式系統(tǒng)上的板通常用于傳動系統(tǒng)應(yīng)用，例如止推墊圈和密封環(huán)。通過仔細(xì)優(yōu)化材料選擇和設(shè)計指南，同時了解系統(tǒng)的熱需求，我們已經(jīng)能夠證明測量的摩擦減少了 45% 到 55%，這對于旋轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)組件來說是一個顯著的收益。
為了實現(xiàn)長壽命，部件磨損應(yīng)該很少或沒有磨損。為了實現(xiàn)可預(yù)測的響應(yīng)時間，摩擦應(yīng)在車輛的整個使用壽命內(nèi)保持恒定。當(dāng)應(yīng)用于具有先進排放控制系統(tǒng)的小型渦輪增壓發(fā)動機時，暴露條件會推動傳統(tǒng)材料的性能極限。
杜邦™Vespel SCP樹脂塑料產(chǎn)品系列是杜邦公司對摩擦和磨損研究的成果之一。Vespel SCP材料提供：®®
磨損減少多達(dá) 60-70%。
在更高的溫度、更高的壓力時間和速度限制下具有更長的使用壽命。
接近鋁的熱膨脹系數(shù)。
汽車制造商在評估了暴露于高濃度煙灰和焦炭顆粒的排放閥應(yīng)用中的 Vespel SCP 材料后，發(fā)現(xiàn) EGR 閥的性能有所提高，這也會導(dǎo)致磨損問題和驅(qū)動速度問題，這主要是由于摩擦性能隨時間的變化。®
渦輪增壓器和排放控制裝置
Vespel 已在控制臂端和連桿襯套等應(yīng)用中成功進行了測試，這些應(yīng)用位于渦輪增壓器外部并暴露在發(fā)動機艙環(huán)境中。工程師們還在考慮內(nèi)部軸承部件，如滾珠軸承保持器、軸墊片和密封件。®
隨著電子控制裝置的使用越來越多，這些組件必須以非?？斓尿?qū)動速度運行。杜邦已經(jīng)證明，即使在數(shù)百萬次循環(huán)后，Vespel 零件仍能保持平穩(wěn)、一致的運行。®
從“藝術(shù)到部分”
杜邦在彈性體、樹脂和高性能零件方面提供深入的 技術(shù)支持。杜邦材料和應(yīng)用開發(fā)團隊不斷尋找集成彈性體和樹脂的新方法，以幫助汽車制造商在不犧牲性能的情況下減輕重量和成本。杜邦科學(xué)家不斷發(fā)明高耐熱輕質(zhì)材料系列，以幫助汽車制造商為渦輪增壓器和排放系統(tǒng)選擇 的材料。杜邦在本地和 的整個價值鏈中開展工作，幫助汽車制造商縮短從“藝術(shù)到零件”的時間。
性能解決方案，應(yīng)對最棘手的密封、磨損或摩擦挑戰(zhàn)
杜邦™ Vespel® 聚酰亞胺為物料搬運墊圈、襯套和密封環(huán)提供久經(jīng)考驗的可靠性。
Vespel® 零件和形狀，無論是定制的還是庫存的，都已經(jīng)過測試，并證明在 范圍內(nèi)的高要求應(yīng)用中是有效的。它們可用于片材、棒材、管材、牌匾、棒材、圓盤、環(huán)、球和定制加工零件。
Vespel® 是襯套、墊圈和密封環(huán)的 材料，這些襯套、墊圈和密封環(huán)必須在 的材料處理條件下運行。Vespel® 的耐磨、低摩擦特性可在超過 315°C 的環(huán)境中提供更長的組件壽命和更高的性能。
此外，Vespel® 制造的部件重量更輕，不僅實用，而且在許多情況下，比標(biāo)準(zhǔn)金屬、陶瓷和其他工程聚合物（如 PEEK（聚醚醚酮）和 PAI（聚酰胺酰亞胺））更好。
杜邦在亞洲、歐洲和美洲設(shè)有設(shè)計中心，與客戶合作，將材料科學(xué)與設(shè)計相結(jié)合，生產(chǎn)高性能零件并保持生產(chǎn)平穩(wěn)運行。
飛機發(fā)動機風(fēng)扇組件
常規(guī)
杜邦高性能樹脂在飛機發(fā)動機風(fēng)扇的高應(yīng)力下具有耐磨性和低摩擦性
50 多年來，杜邦樹脂一直推動著飛機風(fēng)扇技術(shù)的發(fā)展。
杜邦™ Vespel® 在以下方面表現(xiàn)出色：
風(fēng)扇葉片耐磨條
耐磨密封件
葉片墊片
除了在高負(fù)載下提供強度、耐磨性和低摩擦外，Vespel® 還是低重量、低成本密封件的 選擇。
當(dāng)用于風(fēng)扇葉片根部耐磨條時，Vespel® 可減少葉片應(yīng)力并保護它們免受磨損和腐蝕。Vespel® 耐磨條還為刀片座椅提供可控、可預(yù)測和一致的摩擦。
與典型的蜂窩結(jié)構(gòu)相比，Vespel® 可磨損密封件具有零間隙，可提高風(fēng)扇和壓縮機的效率，并且成本更低。
