Die Anwendung des speziellen Ingenieurkunststoffs PEEK

Die Nachfrage nach PEEK im Automobilbereich steigt aufgrund der Verbesserung der Materialien für Autoteile und der Lackdrähte von Hochspannungsmotoren allmählich an.

PEEK wird voraussichtlich aufgrund seiner hervorragenden Gesamtleistung Metall und andere technische Kunststoffe in einigen Teilen ersetzen. PEEK verfügt über eine gute Reibungsbeständigkeit, umfassende mechanische Eigenschaften, ist selbstschmierend und hat eine längere Lebensdauer. Es wirkt sich aber auch positiv auf das Leichtgewicht von Fahrzeugen aus, was es zu einem Ersatz für Metallwerkstoffe in wichtigen Teilen macht. Die aktuelle Anwendung von PEEK-Werkstoffen im Bereich herkömmlicher Kraftstofffahrzeuge konzentriert sich hauptsächlich auf Lager und Dichtungen. Im Bereich alternativer Antriebssysteme wird es neben Lagern und Dichtungen auch hauptsächlich in Getrieben und Magnetventilen des Rotationssystems eingesetzt.

Mit der schrittweisen Entwicklung der Anwendungsszenarien für PEEK-Materialien wird sich der Einsatz von PEEK im Automobilbereich weiter ausweiten. Die Anwendung von PEEK-Materialien in verschiedenen Teilen wie Zahnrädern, Dichtungen, Aufhängungsgelenken, Vakuumpumpenschaufeln, ABS-Ventilkernen, Sitzschnecken usw. wird erweitert, und die Nutzung wird schrittweise zunehmen. Was den Ersatz anderer spezieller technischer Kunststoffe betrifft, sind PEEK und POM die einzigen speziellen technischen Kunststoffe, die die Anforderungen an Verschleißfestigkeit und selbstschmierende Eigenschaften erfüllen können. Da die Steifigkeit von PEEK wesentlich höher ist als die von POM, ersetzt PEEK POM schrittweise bei Hauptantriebslagern in Kraftfahrzeugen. Die einzigen Materialien, die die Verschleißfestigkeit von Getriebedichtringen erfüllen, sind PEEK und PPS. PEEK kann hohen Temperaturen von 250 °C standhalten und ist daher für die Arbeitsumgebung von Getriebedichtringen besser geeignet als PPS.

PEEK ist ein ideales Material für Motorlackdrähte.

Die zunehmende Verbreitung von 800-V-Motoren wird die Nachfrage nach PEEK erhöhen. Die geringe Reichweite von Fahrzeugen mit alternativer Energie ist das Hauptproblem bei ihrer Entwicklung. 800-V-Schnellladen mit hoher Spannung bietet den Vorteil einer hohen Ladeeffizienz. Dies ist der gängige Weg der aktuellen Entwicklung. Bei einer Erhöhung der Systemspannung von 400 V auf 800 V muss das direkt mit dem Akkupack verbundene elektrische Antriebssystem ebenfalls mit 800 V versorgt werden. Bei der Erhöhung der Motorspannung von 400 V auf 800 V steigen die Anforderungen an die Isolationsleistung des Motorflachkabels, was sich in höheren Anforderungen an die Spannungsfestigkeit des Kabels und der Notwendigkeit der Verwendung von teilentladungsbeständigen Materialien äußert. Aktuelle Lösungen bestehen hauptsächlich aus PEEK-Flachkabeln und dicken Lackfilmen. Traditionelle Materialien für Lackdrähte sind Acetal und Polyester, die bei 400-V-Motoren durch PI, PEEK und andere Materialien ersetzt wurden. PEEK ist biegsam und hydrolysebeständig und PI in puncto Sicherheit und Materialumfang überlegen. Es ist außerdem leichter und dünner und somit ein ideales Material für Motorlackdrähte. Laut einer Prognose der NE Times wird die Durchdringungsrate von 800-V-Motoren im Bereich der Fahrzeuge mit alternativer Energie bis 40 voraussichtlich 2027 % erreichen. Laut Daten des Shanghai Nonferrous Network wird die Durchdringungsrate von PEEK-Lackdrähten in 800-V-Antriebsmotoren bis 2027 voraussichtlich die von dick beschichteten PI-Drähten übertreffen. Wir gehen von einer Durchdringungsrate von 50 % aus, basierend auf den 800-V-Motorlackdrähten, die in jedem Auto verwendet werden und dabei etwa 470 g PEEK verbrauchen, und Sullivans Prognose von 13.99 Millionen verkauften Fahrzeugen mit alternativer Energie im Jahr 2027. Es wird geschätzt, dass die Inlandsnachfrage nach PEEK für 800-V-Motorlackdrähte im Jahr 2027 1 Tonnen erreichen wird

PEEK-Materialien in medizinischer Qualität werden nicht in großen Mengen verwendet, sind aber von hohem Wert.

Im Vergleich zu Titanlegierungen eignet sich PEEK besser als medizinisches Implantatmaterial, und die Marktnachfrage wächst rasant. Mit der zunehmenden Alterung der Bevölkerung und der steigenden Zahl älterer Menschen steigt auch die Nachfrage nach orthopädischen Verbrauchsmaterialien. Gleichzeitig wird das stetig steigende Pro-Kopf-Einkommen den Ersatz von PEEK-Produkten durch Legierungen und andere Materialien beschleunigen. Da der Elastizitätsmodul von PEEK dem menschlicher Knochen ähnelt, ist es nicht leicht, menschliche Knochen in Gelenken zu tragen. Bei Schädelreparaturen ähnelt die Wärmeleitfähigkeit von PEEK der menschlicher Knochen, was zu einem höheren Körperkomfort führt. Da PEEK zudem für Röntgenstrahlen geeignet ist, können Patienten bequem Nachuntersuchungen durchführen. Obwohl medizinisches PEEK derzeit zehnmal so teuer ist wie Titanlegierungen, liegt die jährliche Wachstumsrate der Marktnachfrage nach medizinischem PEEK immer noch bei 20 bis 30 % und übertrifft damit die Wachstumsrate von Titanlegierungen von 2 bis 4 % deutlich.

Medizinische PEEK-Materialien unterliegen strengen Standards, und der Mehrwert der Produkte ist deutlich höher als der von herkömmlichen PEEK-Materialien. Als bioinertes Material weist PEEK keine biologische Aktivität auf. Bei der Knochenreparatur und -integration kann es keine stabile Schnittstelle zu lebendem Gewebe bilden, und die Knochenfusion mit menschlichen Knochen ist schwierig, was den Einsatz von PEEK im medizinischen Bereich stark einschränkt. Daher ist es notwendig, Polyetheretherketon-Materialien biokompatible Materialien zuzusetzen, um die biologische Aktivität zu verbessern. Die Formel und der Prozess der biokompatiblen Materialien, die medizinischen PEEK-Materialien zugesetzt werden, wurden lange Zeit von ausländischen Unternehmen monopolisiert, und die entsprechenden Fabriken, die medizinische PEEK-Materialien herstellen, müssen zudem GMP-Prüfungen bestehen, die strenger sind als die üblichen industriellen ISO-Standards. Daher machen inländische Hersteller nur langsame Fortschritte bei der Industrialisierung von medizinischen PEEK-Materialien, und der Preis für medizinische PEEK-Materialien ist hoch geblieben, und der Mehrwert der Produkte ist deutlich höher als der von herkömmlichen PEEK-Materialien.