Vespel ist die Marke einer Reihe von dauerhaften Hochleistungs-Polyimid-basierten Kunststoffen, die von DuPont hergestellt wurden.
Eigenschaften und Anwendungen
Vespel wird hauptsächlich in Luft- und Raumfahrt-, Halbleiter- und Transporttechnologie verwendet. Es kombiniert Wärmefestigkeit, Schmierigkeit, dimensionale Stabilität, chemische Resistenz und Kriechwiderstand und kann unter feindlichen und extremen Umgebungsbedingungen verwendet werden.
Im Gegensatz zu den meisten Kunststoffen erzeugt es auch bei hohen Temperaturen keinen signifikanten Ausgang, was es für leichte Wärmeschilde und Tiegelunterstützung nützlich macht. In Vakuumanwendungen ist es auch gut ab, bis hin zu extrem niedrigen kryogenen Temperaturen. Vespel neigt jedoch dazu, eine kleine Menge Wasser zu absorbieren, was zu einer längeren Pumpenzeit führt, während er in ein Vakuum gestellt wird.
Obwohl in jeder dieser Eigenschaften Polymere übertrieben, die Polyimid übertreffen, ist die Kombination von ihnen der Hauptvorteil von Vespel.
Thermophysikalische Eigenschaften
Vespel wird üblicherweise als Referenzmaterial für thermische Leitfähigkeit zum Testen von thermischen Isolatoren verwendet, da seine thermophysikalischen Eigenschaften eine hohe Reproduzierbarkeit und Konsistenz. Zum Beispiel kann es wiederholtes Erhitzen von bis zu 300 ° C standhalten, ohne seine thermischen und mechanischen Eigenschaften zu verändern. [Zitat benötigt] Umfangreiche Tabellen mit gemessener thermischer Diffusivität, spezifischer Wärmekapazität und abgeleitete Dichte, die alle als Funktionen der Temperatur sind, wurden veröffentlicht.
Magnetische Eigenschaften
Vespel wird in hochauflösenden Sonden für die NMR-Spektroskopie verwendet, da seine volumenmagnetische Suszeptibilität (–9,02 ± 0,25 × 10–6 für Vespel SP-1 bei 21,8 ° C) bei Raumtemperatur (–9,03 × 10- 6 bei 20 ° C [6]) negative Werte zeigen an, dass beide Substanzen diamagnetisch sind. Übereinstimmende Volumenmagnetanfälligkeit von Materialien, die die NMR -Probe mit der des Lösungsmittels umgeben, können die Anfälligkeitsverbreiterung von Magnetresonanzlinien verringern.
Verarbeitung für Herstellungsanwendungen
Vespel kann durch direkte Formung (DF) und Isostat -Form (grundlegende Formen - Platten, Stangen und Röhrchen) verarbeitet werden. Bei Prototypenmengen werden grundlegende Formen typischerweise für die Kosteneffizienz verwendet, da die Werkzeuge für DF -Teile ziemlich teuer sind. Für die CNC -Produktion in großem Maßstab werden häufig DF -Teile verwendet, um die pro Teilkosten auf Kosten der Materialeigenschaften zu senken, die denen von isostatisch erzeugten grundlegenden Formen unterlegen sind.
Typen
Für verschiedene Anwendungen werden spezielle Formulierungen gemischt/verschärft. Formen werden durch drei Standardprozesse erzeugt:
Kompressionsformung (für Platten und Ringe);
Isostatische Formteile (für Stäbe); Und
Direktformung (für kleine Teile, die in großen Volumina erzeugt werden).
Direktformierte Teile haben niedrigere Leistungsmerkmale als Teile, die aus kompressionsgeformten oder isostatischen Formen bearbeitet wurden. Isostatische Formen haben isotrope physikalische Eigenschaften, während direkt geformte und komprimierte Formen anisotrope physikalische Eigenschaften aufweisen.
Einige Beispiele für Standard -Polyimidverbindungen sind:
SP-1 Jungfrau Polyimid
Bietet Betriebstemperaturen von kryogenem bis 300 ° C (570 ° F), hoher Plasmakabläufe sowie eine UL -Bewertung für minimale elektrische und thermische Leitfähigkeit. Dies ist das nicht gefüllte Basispolyimidharz. Es bietet auch eine hohe physikalische Festigkeit und maximale Dehnung sowie die besten elektrischen und thermischen Isolationswerte. Beispiel: Vespel SP-1.
15% Graphit nach Gewicht, SP-21
Zu dem Grundharz für einen erhöhten Verschleißfestigkeit und eine verringerte Reibung in Anwendungen wie einfachen Lagern, Schubscheiben, Dichtungsringen, Gleitblöcken und anderen Verschleißanwendungen hinzugefügt. Diese Verbindung hat die besten mechanischen Eigenschaften der mit Graphit gefüllten Noten, aber niedriger als die jungfräuliche Klasse. Beispiel: Vespel SP-21.
40% Graphit nach Gewicht, SP-22
Für eine verstärkte Verschleißfestigkeit, eine geringere Reibung, eine verbesserte dimensionale Stabilität (niedriger Wärmeausdehnung) und die Stabilität gegen Oxidation. Beispiel: Vespel SP-22.
10% PTFE und 15% Graphit nach Gewicht, SP-211
zum Basisharz für den niedrigsten Reibungskoeffizienten über einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen hinzugefügt. Es hat auch einen hervorragenden Verschleißfestigkeit von bis zu 149 ° C. Typische Anwendungen umfassen Gleit- oder Linearlager sowie viele Verschleiß- und Reibung, die oben aufgeführt sind. Beispiel: Vespel SP-211.
15% Moly gefüllt (Molybdän Disulfid Festschmiermittel), SP-3
Für Verschleiß und Reibungswiderstand in Vakuum und anderen feuchtigkeitsfreien Umgebungen, in denen Graphit tatsächlich abrasiv wird. Typische Anwendungen umfassen Dichtungen, einfache Lager, Zahnräder und andere Verschleißflächen im Weltraum, ultrahohe Vakuum- oder Trockengasanwendungen. Beispiel: Vespel SP-3.
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