5项使用PEEK聚合物的惊人发明

　　世界各地的日常设计工程师们都在努力改进或发明产品，让我们的世界变得更好。无论是为了提高生产力、盈利能力及声誉，还是为了节省时间、成本和风险，都需要挑战现状并寻求全新的工作方式。

　　每个组件的材料选择是一个至关重要的决策，它决定了物理组件的最终效果。PEEK，即聚醚醚酮，是世界上最高性能的热塑性塑料之一。它是一种多功能材料，可以在不牺牲性能的前提下同时满足多重工程要求。PEEK在极端环境下表现出色，无论是在温度、化学品耐受性，还是在卓越的摩擦学和机械性能方面，使其在苛刻应用中成为一个受欢迎的选择。

　　在这篇博文中，我们将表彰并庆祝一些真正杰出的工程师们的贡献，他们在各种应用中率先采用PEEK，从罕见却至关重要的应用，到常见却又至关重要的领域，以激发未来的创新灵感。

　　1. 完全人造心脏

　　Aeson®完全人造心脏是一项由法国公司Carmat实现的真正非凡工程壮举，他们的愿景是通过其完全人造心脏成为心脏移植的主要替代方案。这种针对晚期心衰患者的主动植入医疗设备，用一个模仿人类心脏动作的机械泵完全替代心脏器官。由于PEEK具有生物相容性和卓越的机械性能，因此被用来制造设备的结构外壳。

　　2. NASA航天器：超越地球界限

　　向NASA科学家致敬，他们投入了六年半的时间和11.3亿美元的研究经费，为2011年成功的朱诺任务研发了航天器和仪器设备，这是首个能够近距离飞抵木星云顶下方仅2600英里的航天任务，以探索木星及其太阳系演化的问题。

　　朱诺号飞船搭载了“木星极光分布实验”(JADE)仪器，用于测量产生木星强烈极光的电子和离子。JADE包含由美国明尼阿波利斯市Diversified Plastics, Inc.(DPI)制造的三个PEEK部件。该公司之所以被选中，是因为他们在注塑PEEK方面拥有丰富经验。PEEK被证实具有必要的关键特性，包括足够的抗紫外线辐射能力、在高真空太空环境下的低逸气性、以及轻质、坚硬和高强度的特点，并且符合“NASA_JSC SP-R-0022A真空稳定性”对航天器应用中聚合物材料的要求。

　　3. 海底应用：规模化的小型化、薄型化、轻量化

　　工程师经常考虑使用PEEK来制造小型化、薄型化、轻量化的关键应用，但如果要在大规模上实现这些目标呢?Magma Global的伟大工程师选择了PEEK和碳纤维来达成这一目的，生产出了简化设计的海底架构，能够连续作业至6000米(20,000英尺)深度，并适应严苛的海底环境。

　　不仅如此，这种材料还允许工程师创新海底架构，以提高效率和简化安装。由于碳纤维增强PEEK管在水中重量仅为同等钢材的十分之一，这简化了运输和部署，大大节省了时间、成本，并降低了碳排放。

　　与其他材料不同，作为可用的最高性能热塑性聚合物之一，PEEK在这种苛刻环境中表现出色，能够承受高达200摄氏度(400华氏度)的温度、化学品以及高达20 ksi(20,000 psi)的操作压力，并且不像常用金属材料那样易受腐蚀或降解。

　　4. 革命性的强大、更快、更轻的叶轮

　　有时，创新并非体现在产品本身，而是产品内部的一个组件。戴森电动马达就是一个很好的例子。

　　詹姆斯·戴森将他的电动马达描述为“电机发展中的量子飞跃”，为地板护理和个人护理产品等家用电器制造出了“更快、更强大、更轻便”的马达。马达性能中的关键组件——叶轮，是由PEEK和碳纤维复合材料制成。这种材料为叶轮设计师提供了恰到好处的刚度和疲劳强度，同时也满足了精密注塑部件所需的出色尺寸稳定性。结果是重新想象出了一种既坚固又轻巧的精确设计，能够实现超过100,000 RPM(每分钟转数)的性能，从而有效地创造了吸力和气流。

　　5. ABS刹车系统——设定标准的创新

　　设定新标准是成功创新的有力证据。防抱死制动系统(ABS)是一种关键的安全功能，可以防止车轮锁死和车辆打滑。据估计，ABS已拯救了数百万人的生命，尽管驾驶员常常将其视为理所应当，但各国政府并未忽视其重要性，并已在欧洲和美国强制要求乘用车和摩托车配备ABS。

　　你知道吗，PEEK是许多此类系统中的关键技术材料?工程专家选择碳纤维增强PEEK用于ABS的几个功能性组件，实现了显著的加工和性能优势。

　　PEEK零件取代了先前使用的金属，同时也带来了注塑工艺的优势，减少了加工步骤和生产成本。

　　性能方面，这种高性能聚合物为制动液提供了长期的机械耐久性和耐磨性，满足了此类应用对强度和摩擦学性能的多重要求。在实际应用中，较金属材质更轻的零件减少了转动惯量，从而提升了整个系统响应速度的效益。

　　当然，这只是工程师如何利用PEEK进行创新的几个例子。如果您在设计目标中发现了PEEK的关键作用，我很乐意听取您的故事并与您分享!

　　作者简介

　　梅兰妮·埃姆伯里(Melanie Embery)是Victrex全球营销传播负责人，她在软件、制造和营销行业拥有超过20年的营销经验，在Victrex曾担任多个营销职位。梅兰妮持有兰卡斯特大学颁发的专业实践硕士学位，专注于创新领导力和变革管理。