英国威格斯PEEK 450CA20 挤出成型 20%碳纤增强

英国威格斯PEEK 450CA20（20%碳纤增强）挤出成型材料特性及应用分析

一、材料核心特性

1. 耐高温性能

• 玻璃化转变温度达143℃，熔点343℃，长期使用温度高达260℃（UL认证）。

• 经碳纤维增强后，热变形温度超过315℃，适用于高温工业环境。

2. 机械性能强化

• 碳纤维增强使抗拉强度提升60%，弯曲强度达350kg/cm²，拉伸强度300kg/cm²。

• 耐疲劳性优于部分金属，动态负载下结构稳定性显著。

3. 阻燃与低烟特性

• 无需添加阻燃剂即可通过UL94 V-0标准（1.45mm厚度），燃烧时烟雾和有毒气体释放量极低。

4. 耐化学腐蚀性

• 除强氧化性酸外，耐酸、碱、溶剂及高温蒸汽，化学稳定性接近PTFE树脂。

5. 自润滑与耐磨性

• 填充碳纤维后摩擦系数低至0.15，磨耗量极低，适合无油润滑轴承等场景。

6. 尺寸稳定性

• 极低吸水率和线性热膨胀系数，确保复杂环境下的尺寸精度。

二、挤出成型工艺要点

1. 材料预处理

• 原料需真空干燥（120-150℃，3-5小时），避免吸湿导致气泡或降解。

2. 挤出参数

• 温度控制：料筒后部375℃，中部380-385℃，前部390℃，射嘴395℃，模具180-210℃。

• 螺杆选择：双螺杆挤出机混合效果更佳，适合高填充碳纤维分散。

• 口模设计：根据产品形状（如棒材用圆形模口，板材用扁平模口）调整收缩率补偿。

3. 冷却与定型

• 水冷或风冷固化，高精度型材需配套定型套。

• 退火处理消除内应力，提升成品稳定性。

4. 生产效率与成本

• 挤出成型适合大批量生产，成本低于注塑或模压工艺。

• 模具设计复杂度较高，形状受限需提前规划。

三、典型应用领域

1. 航空航天

• 制造轻量化部件（如转子轴套管），寿命可达钢制件的2倍，降低飞机燃油消耗。

2. 汽车工业

• 用于轴承、密封件及传动部件，减少润滑需求，延长使用寿命。

3. 电子电气

• 阻燃绝缘件、连接器等，满足严格安全标准，适用于高温电气环境。

4. 医疗设备

• 耐高压蒸汽灭菌的手术器械及植入物组件，符合医疗级生物相容性要求。

5. 工业领域

• 压缩机阀片、密封圈、活塞环等，耐化学腐蚀和高温高压，减少停机时间。