2017年4月,一名胸壁患者成功完成了3D打印聚醚醚酮肋骨的植入手术,属国际首例。在这之前,胸骨置换多是采用钛合金,其弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大,难以形成合理的梯度强度,由此产升的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常部位。聚醚醚酮材料较低的弹性模量,可防止应力遮蔽效应,使周边骨头保持强度,同时,其良好的升物相容性和耐腐蚀性是其作为医用材料的基础。此外,聚醚醚酮还用来制作了椎间融合器、股骨柄假体、颅颌面、牙科等医疗产品。聚醚醚酮由于具有良好机械性能、耐高温、耐磨耗,并能耐高压,常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。浙江碳纤维聚醚醚酮
聚醚醚酮在航空航天领域的应用价值在于金属替代,在这方面威格斯的典型案例为COMAC(中国商用飞机有限责任公司)的可用于全新支线喷气式客机ARJ21的快速有效耐用的飞机地板支架。为追求设计自由度、制造便利性和轻质以超越传统铝材方案。从金属到高性能材料的转换目前是航空航天市场的一个既定趋势。在商飞的案例中,聚醚醚酮聚合物被证实是用于制造承重和非承重飞机支架的一个理想选择,适应对于部件的各种要求,兼顾强度和延展性,具有耐腐蚀性,易燃性/发yan率/毒性低,同时还保持绝缘性。长春高耐磨聚醚醚酮重要的聚醚醚酮无 毒、质轻、耐腐蚀,是与人体骨骼极为接近的材料,因此可采用PEEK代替金属制造人体骨骼。
缩聚反应在150℃到340℃温度下进行。起始反应温度要低,以免损失对苯二酚,并减少副反应。然后缓慢升温,聚合物溶解在溶剂中,反应在320℃下进行完全。聚合物分子量取决于二氟二苯甲酮和对苯二酚的摩尔比。两者通常为等摩尔比,若前者稍过量,则聚合物含有氟端基。氟端基比酚端基的热稳定性更好。碱金属碳酸盐通常为碳酸钾和碳酸钠的混合物,用量是lmol对苯二酚至少有2mol(碱金属碳酸盐相应于一个轻基至少对应一个碱金属原子)。若碱金属碳酸盐与对苯二酷的比值过低,则聚合物呈脆性;若比值过高,则会引发一系列副反应而影响产品性能。
性能优异应用广聚醚醚酮树脂z早在航空航天领域获得应用,替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件[汽车工业中由于聚醚醚酮树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能,作为制造发动机内罩的原材料,用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件在汽车的传动、刹车和空调系统中被大范围采用。聚醚醚酮树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能,因此电子信息领域逐渐成为聚醚醚酮树脂第二大应用领域,制造输送超纯水的管道、阀门和泵,在半导体工业中,常用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件。聚醚醚酮具有极低的吸湿性。
PEEK的主要市场是航空航天、汽车制造、电子电器、机械及医疗等领域。目前国际市场上PEEK树脂产量的40%用于汽车工业,先进车型的PEEK树脂用量已达到200g/台。在PEEK的需求中西欧占55%,美国占35%,亚太占10%。由于亚太地区经济高速发展,Victrex公司正大力进入亚洲市场,预计该公司在未来5年内,将有超过2/3的销售出自亚洲市场。被作为一种jg材料应用于航空航天领域,后来才逐渐进入民用领域。聚醚醚酮树脂可以替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件。聚醚醚酮树脂密度小,加工性能好,因此可直接加工成型要求精细的大型部件。聚醚醚酮树脂还具有良好的耐雨水侵蚀性能,可用于制造飞机外部零件。聚醚醚酮树脂本身具有优异的阻燃性能.燃烧时的发yan量和有du气体的散发量也很少,因此该树脂常用来制造飞机内部部件。易加工性。由于PEEK具有较好的高温流动性,且热分解温度高的特点,可采用多种加工方式。玻纤聚醚醚酮叶轮
由于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好,可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。浙江碳纤维聚醚醚酮
聚醚醚酮除了在航空航天、汽车制造、医疗方面的应用外,在电子电气、机械零部件甚至食品加工等领域也有广泛应用。然而由于其熔点高的原因,聚醚醚酮尚无法通过常规打印机进行打印,虽如此,至今也有克服。当前对聚醚醚酮的打印工艺包括FDM与SLS两种,SLA以及3DP能不能做笔者目前尚不清楚。在医疗器械领域,越来越多的脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品制造商开始转向使用聚醚醚酮。如今已经有超过200万件产品被植入人体。聚醚醚酮能在众多医用原材料中脱颖而出,与其自身的特性密不可分,其优异的升物相容性、弹性模量、机械性能与钛、钴铬合金等典型的医用植入材料相比更具优势。通过3D打印,依据应用需求进行力学性能(如韧性、模量)的调控,可实现高性能聚醚醚酮零件的低成本、高精度、控形控性快速制造。浙江碳纤维聚醚醚酮
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