Структура полимера ВеспелРаспиленная и токарная заготовка из Веспела
Vespel — торговая марка линейки прочных и высокоэффективных пластиков на основе полиимида , производимых компанией DuPont . [1] [2]
Характеристики и применение
Веспел в основном используется в аэрокосмической , полупроводниковой и транспортной технике. Оно сочетает в себе термостойкость, смазывающую способность, стабильность размеров, химическую стойкость и сопротивление ползучести и может использоваться в агрессивных и экстремальных условиях окружающей среды.
В отличие от большинства пластиков [3] он не вызывает значительного выделения газов даже при высоких температурах, что делает его полезным для легких теплозащитных экранов и опор для тиглей . Он также хорошо работает в вакууме [ 4] вплоть до чрезвычайно низких криогенных температур. Однако Веспел имеет тенденцию поглощать небольшое количество воды, что приводит к увеличению времени откачки при нахождении в вакууме.
Хотя существуют полимеры, превосходящие полиимид по каждому из этих свойств, их сочетание является основным преимуществом Vespel.
Веспел используется в зондах высокого разрешения для ЯМР-спектроскопии , поскольку его объемная магнитная восприимчивость (-9,02 ± 0,25×10 -6 для Веспел SP-1 при 21,8 °C [5] ) близка к объемной магнитной восприимчивости воды при комнатной температуре (-9,03). ×10 -6 при 20 °C [6] ) Отрицательные значения указывают на то, что оба вещества диамагнитны . Сопоставление объемной магнитной восприимчивости материалов, окружающих образец ЯМР, с объемной магнитной восприимчивостью растворителя может уменьшить уширение восприимчивости линий магнитного резонанса.
Обработка для производственных целей
Веспел может обрабатываться методами прямой формовки (DF) и изостатического формования (основные формы – пластины, стержни и трубы). Для количества прототипов обычно используются базовые формы в целях экономической эффективности, поскольку инструменты для деталей DF довольно дороги. При крупномасштабном производстве с ЧПУ детали DF часто используются для снижения затрат на деталь за счет свойств материала , которые уступают свойствам базовых форм, изготовленных изостатическим способом. [7]
Типы
Для различных применений смешиваются/составляются специальные составы. Формы производятся тремя стандартными процессами:
прессование (для пластин и колец);
изостатическое формование (для стержней); и
прямая формовка (для деталей небольших размеров, выпускаемых в больших объемах).
Детали, полученные прямой штамповкой, имеют более низкие эксплуатационные характеристики, чем детали, изготовленные методом прессования или изостатических форм. Изостатические формы обладают изотропными физическими свойствами, тогда как формы, полученные прямой формовкой и прессованием, обладают анизотропными физическими свойствами.
Некоторые примеры стандартных полиимидных соединений:
СП-1 первичный полиимид
обеспечивает рабочие температуры от криогенных до 300 °C (570 °F), высокую стойкость к плазме , а также соответствует требованиям UL по минимальной электро- и теплопроводности. Это ненаполненная базовая полиимидная смола. Он также обеспечивает высокую физическую прочность и максимальное удлинение, а также лучшие показатели электрической и теплоизоляции. Пример: Веспел СП-1.
15% графита по массе, СП-21
добавляется в базовую смолу для повышения износостойкости и снижения трения в таких устройствах, как подшипники скольжения, упорные шайбы, уплотнительные кольца, ползуны и другие изделия, подверженные износу. Этот состав имеет лучшие механические свойства среди графитонаполненных марок, но ниже, чем у первичного сорта. Пример: Веспел СП-21.
40% графита по массе, СП-22
для повышения износостойкости, снижения трения, улучшенной стабильности размеров (низкий коэффициент теплового расширения ) и устойчивости к окислению . Пример: Веспел СП-22.
10% ПТФЭ и 15% графита по массе, SP-211
добавляется в базовую смолу для достижения минимального коэффициента трения в широком диапазоне условий эксплуатации. Он также обладает превосходной износостойкостью до 149 °C (300 °F). Типичные области применения включают подшипники скольжения или линейного перемещения , а также многие виды применения, связанные с износом и трением, перечисленные выше. Пример: Веспел СП-211.
для стойкости к износу и трению в вакууме и других средах без влаги, где графит фактически становится абразивным. Типичные области применения включают уплотнения, подшипники скольжения, шестерни и другие изнашиваемые поверхности в космическом пространстве, в условиях сверхвысокого вакуума или в условиях сухого газа. Пример: Веспел СП-3.
Данные о свойствах материала
Рекомендации
^ админ. «Полиимид | Веспел - эксперт SPN по пластикам высокого качества». Plastiques SPN (на французском языке) . Проверено 17 февраля 2022 г.
^ US3425865A, Шелтон, Чарльз Ф., «Изолированный проводник», выпущено 4 февраля 1969 г.
^ Шмидтхен, У.; Градт, Т.; Бёрнер, Х.; Беренд, Э. (1 февраля 1994 г.). «Температурное поведение проникновения гелия через Веспел и Торлон». Криогеника . 34 (2): 105–109. дои : 10.1016/0011-2275(94)90032-9. ISSN 0011-2275.
^ Мурари, А.; Винанте, К.; Монари, М. (19 апреля 2002 г.). «Сравнение характеристик PEEK и VESPEL®SP1 в качестве вакуумных уплотнений для сварки». Вакуум . Семинар IUVSTA. 65 (2): 137–145. дои : 10.1016/S0042-207X(01)00420-1. ISSN 0042-207X.
^ PT Keyser и SR Jefferts (1989). «Магнитная восприимчивость некоторых материалов, используемых в приборостроении (при 295 К)». Преподобный учёный. Инструмент . 60 (8): 2711–2714. Бибкод : 1989RScI...60.2711K. дои : 10.1063/1.1140646 .
^ А. Карлссон, Г. Старк, М. Юнгберг, С. Экхольм и Э. Форсселл-Аронссон (2006). «Точные и чувствительные измерения магнитной восприимчивости с использованием эхопланарной визуализации». Магн. Резон. Изображение . 24 (9): 1179–1185. дои : 10.1016/j.mri.2006.07.005. ПМИД 17071340.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ "Материалы Тамшелла" . Проверено 22 сентября 2017 г.
