Film PEEK, polnjen z ogljikom (film iz litega polieterreterketona, polnjen z narezanimi ogljikovimi vlakni) kot matriko uporablja polkristalno visoko zmogljivo termoplastično smolo PEEK. Sestavljen je iz sesekljanih ogljikovih vlaken na osnovi PAN in se neprekinjeno oblikuje s postopkom iztiskanja v obliki ploščate litine T-die, da se proizvede črni inženirski plastični filmski material.
Film PEEK, polnjen z ogljikom, ohranja temeljne lastnosti neobdelanega PEEK, vključno z odpornostjo na visoke temperature, kemično odpornostjo, odpornostjo proti hidrolizi in odpornostjo proti sevanju. Medtem dosega znatne izboljšave v togosti, toplotni prevodnosti, samomazalni odpornosti proti obrabi in dimenzijski stabilnosti. Material ima polprevodniške lastnosti in osnovno elektromagnetno zaščito. Primeren je predvsem za delovne pogoje, ki vključujejo obrabo pri visokih temperaturah, odvajanje toplote, lahka zasnova, vakuumska okolja, vesoljske namene, nove energije in aplikacije v preciznih strojih.
PEEK folija z ogljikovimi vlakni je neprekinjena črna kompozitna folija, izdelana iz smolnih peletov PEEK za ekstruzijo, pomešanih z narezanimi ogljikovimi vlakni, čemur sledi ulivanje in visokotemperaturno žarjenje. Na voljo so trije glavni razredi polnil: CF10, CF20 in CF30.
CF10 z nizkim polnjenjem ima najnižjo viskoznost taline in optimalno pretočnost, zato je najlažji razred za proizvodnjo ulitega filma (0,05–0,3 mm). Ima malo lebdečih vlaken na površini, ohranja primerno žilavost in je odporen proti krhkosti. Zvijanje po izrezovanju je razmeroma majhno, kar zagotavlja dobro ravnovesje med ojačitvijo in žilavostjo.
Pomanjkljivosti: omejeno povečanje togosti, rahlo zmanjšanje koeficienta toplotnega raztezanja, zmerno izboljšanje odpornosti proti obrabi in skromno povečanje električne in toplotne prevodnosti.
CF20 kaže zmerno viskoznost taline in ga je mogoče stabilno vliti v filme (0,10–0,40 mm). V primerjavi s CF10 so njegov modul, odpornost proti obrabi, toplotna prevodnost in dimenzijska stabilnost opazno izboljšani. Krhkost ni dosegla ravni CF30 in film še vedno ohranja sprejemljivo toleranco za upogibanje. CF20 zagotavlja najboljše splošno ravnotežje med celovito zmogljivostjo materiala in možnostjo obdelave z ulitim filmom.
CF30 zagotavlja najvišjo ojačitev, odpornost proti obrabi in toplotno prevodnost. Vendar pa se viskoznost taline znatno poveča, kar oteži stabilno proizvodnjo ultratankih litih filmov; zanesljiva proizvodnja je omejena na debeline ≥0,25 mm. Film kaže močno povečano krhkost in pri rahlem upogibanju lahko nastanejo mikrorazpoke. Tveganje zvijanja po izrezovanju se znatno poveča in nadzorovanje površinskih lebdečih vlaken postane izziv. Osnovni CF30 pelet ima že zelo nizek raztezek pri pretrganju. Ko je predelan v tanko folijo, sproščanje notranje preostale napetosti znatno poveča verjetnost zvijanja med postopkom rezanja na koncu toka.
Temeljno načelo teh razlik v lastnostih je, da večja obremenitev ogljikovih vlaken poveča viskoznost taline. Pri obdelavi z ulito folijo se staljena smola enakomerno razporedi iz rezalne matrice in se vleče čez vrsto hladilnih valjev. Formulacije z visokim polnilom so dovzetne za razpoke, površinske luknjice in napake na plavajočih vlaknih, če so izpostavljene vlečni napetosti.
Opomba: ta opis se nanaša samo na ulite filme, polnjene z narezanimi ogljikovimi vlakni; prepregi iz neprekinjenih ogljikovih vlaken so izključeni, kot tudi namenski antistatični razredi ESD. Običajna folija PEEK, polnjena z ogljikovimi vlakni, ni enakovredna namenski antistatični foliji ESD. Razpon njegove upornosti je nestabilen in ga ni mogoče neposredno uporabiti kot antistatični material polprevodniškega razreda.
Podjetje Guangzhou Ideal je leta 2014 začelo s proizvodnjo PEEK folije, polnjene z ogljikovimi vlakni. V zadnjih več kot desetih letih smo nadgradili proizvodno opremo, optimizirali delovne tokove proizvodnje in vzpostavili formalne postopke za nadzor kakovosti. Stroge kontrole se izvajajo v vseh fazah: vhodni pregled sestavljenih peletov, sinhrono spremljanje v realnem času med proizvodnjo in končno laboratorijsko testiranje v tovarni.
1. Vhodni pregled surovin:
A. Tester vlage Karl Fischer se uporablja za analizo vsebnosti vlage v surovin. Vsebnost vlage v modificiranih peletih nadzorujemo pri ≤0,02 %, da preprečimo napake v obliki mehurčkov in lukenj v končnih filmih.
B. Izvedemo preskus ostanka pepela v dušilni peči (kalcinacija pri 580–600 °C), da izmerimo obremenitev polnila iz ogljikovih vlaken. Dovoljeno odstopanje med izmerjeno vsebnostjo polnila in nominalno specifikacijo je ≤±0,5 masnega %.
C. Po mešanju z dvojnim polžem za pripravo vzorca se ogljikova vlakna ločijo s pirolizo. Dolžine vlaken se preštejejo pod optičnim mikroskopom, da se potrdi ciljni razpon dolžine zadržanih vlaken 0,2–0,6 mm in ugotovi čezmerno zmečkanje vlaken.
2. PEEK folija z ogljikovimi vlakni, spletna inšpekcija proizvodne linije v realnem času:
A. Sprotno spremljanje debeline: merilnik debeline β-žarkov ali laserski brezkontaktni merilnik debeline izvaja neprekinjeno prečno skeniranje po celotni širini zvitka; ustvarjene so krivulje debeline v realnem času, odseki izven tolerance pa so samodejno označeni. To podpira fino nastavitev roba matrice z zaprto zanko. Primeren za neprekinjeno cast-film v razponu 0,1-0,5 mm; toleranca debeline je ±0,01-0,03 mm.
B. Spletni sistem za vizualno pregledovanje površin CCD: hitre industrijske kamere prepoznajo površinske napake, vključno s črnimi pikami, zažganimi delci, luknjicami, vzdolžnimi praskami in lebdečimi vlakni. Mesta napak so označena z brizgalnimi oznakami; okvarjene segmente mreže je mogoče odstraniti pri naslednjih operacijah navijanja. Omejitve: pregled CCD ne more zaznati podpovršinskih kovinskih ostankov ali notranjih mikropraznin; pregleda le zunanjo površino filma.
C. Spletni rentgenski pregled: rentgensko spletno odkrivanje napak pregleda film za vdelane trde kovinske delce. To je vrhunska dodatna oprema in ni standardna konfiguracija za vse proizvodne serije.
3. Laboratorijsko testiranje končnega izdelka brez povezave:
A. Pregled dimenzij in videza: debelina filma se meri z digitalnim mikrometrom; širina, dolžina in končna površina zvitka se preverjajo z jeklenimi merilnimi merili. Kakovost površine se oceni z vizualnim opazovanjem v kombinaciji s stereomikroskopskim pregledom, da se oceni resnost lebdečih vlaken; obstaja razlika med šibko površinsko teksturo in štrlečimi izpostavljenimi lebdečimi vlakni. Površinske praske in napake v obliki črnih pik so uradno zabeležene.
B. Zaznavanje mikrostrukture: Vzorci so pripravljeni za metalografsko analizo preseka. Ocenjujemo disperzijo ogljikovih vlaken, preverjamo aglomeracijo vlaken in kvantificiramo notranjo poroznost. Naš cilj notranjega nadzora za poroznost je pod 2 %; pregledamo tudi drobne vdelane kovinske ostanke. DSC (diferencialna skenirajoča kalorimetrija) se uporablja za testiranje temperature tališča, kristaliničnosti in temperature steklastega prehoda (Tg). Notranja kristaliničnost je nadzorovana v območju 25–32 %; spreminjanje kristaliničnosti od serije do serije se spremlja, da se oceni učinkovitost obdelave z žarjenjem.
C. Preskušanje mehanskih lastnosti: V skladu z ISO527-3 se natezni modul, pretržna trdnost in pretrgni raztezek testirajo ločeno vzdolž smeri (MD) in prečne smeri (TD) stroja za iztiskanje. Izračuna se razmerje modula MD-to-TD z notranjo kontrolno mejo ≤1,6 za upravljanje anizotropije.
D. Vrednotenje preostale notranje napetosti s preskusom zvijanja z izrezovanjem: Pripravite kvadratne vzorce PEEK filma velikosti 100 mm × 100 mm, polnjene z ogljikovimi vlakni, jih prosto položite na ravno stekleno ploščo in pustite počivati na sobni temperaturi 24 ur. Izmeri se višina kotnega loka vsakega vzorca. Za standardne nežarjene razrede je največja dovoljena višina loka ≤6 mm; pri natančnih offline-žarjenih razredih mora biti višina loka ≤2-3 mm.
E. Preskušanje toplotnih lastnosti: Temperatura toplotne deformacije (HDT, ISO75) in koeficient toplotne razteznosti (CTE) sta izmerjena v obeh smereh MD in TD, da se oceni dimenzijska stabilnost pri visokih in nizkih temperaturah.
F. Preizkušanje trenja in odpornosti proti obrabi: Preskus obrabe po Taberju se izvaja za določitev koeficienta trenja in stopnje obrabe za oceno učinkovitosti odpornosti proti obrabi.
A. Metalografska analiza prereza in natezno preskušanje sta destruktivna vzorčna pregleda; ne morejo zagotoviti, da je vsaka pozicija na celotnem zvitku brezhibna.
B. Spletno rentgensko odkrivanje kovinskih napak je vrhunska dodatna oprema. Samo filtriranje taline ne more 100 % odpraviti tveganja zaradi sledi kovinskih tujih onesnaževalcev.
C. Preskus zvijanja zagotavlja le posredno oceno preostale notranje napetosti; ni neposredne preskusne metode, ki bi dala numerično vrednost preostale napetosti.
D. Anizotropijo MD‑TD je mogoče oceniti samo na vzorčenih vzorcih; proizvodni proces cast-film ne more v celoti odpraviti tega inherentnega anizotropnega obnašanja.
Z uvedbo zgoraj omenjenih postopkov nadzora kakovosti ima naš PEEK film s polnilom iz ogljika ravne, gladke površine na obeh straneh z enotnim mat črnim zaključkom in enakomerno barvo po celotni mreži.
1. Brez napak, ki bi vplivale na kakovost, kot so trde črne lise, ki jih povzročajo aglomeracije ogljika, mehurčki, luknjice, razpoke skozi debelino, globoke praske, oljni madeži ali tuji vključki.
2. Konci zvitka so čisti, brez teleskopskih ali neporavnanih slojev zvitka. Navijanje je enakomerno in tesno; med zaporedne plasti rane je vstavljena ločilna zaščitna folija.
3. Trdo izbočene črne lise, vdelani kovinski trdi vključki, prodorne luknjice, neprekinjene praske, mehurčki in gube niso dovoljeni.
4. Rezultati testov debeline, mehanskih lastnosti in vsebnosti pepela znotraj ene proizvodne serije nihajo v sprejemljivih razponih.
5. Za vsako serijo se izda potrdilo o tovarniški inšpekciji COC, ki navaja številko serije, obremenitev polnila, debelino filma in celotne podatke o mehanskem preskusu.
| Ime izdelka | Karbonsko polnjen PEEK film |
| Material | CF10 PEEK, CF20 PEEK, CF30 PEEK |
| Barva (polnilo) | Enotna mat črna |
| Konvencionalna debelina | 12 μm, 25 μm, 50 μm, 100 μm, 200 μm, 500 μm, 1 mm |
| širina | 300 mm, 500 mm, 620 mm, 1000 mm podpira rezanje poljubne ozke širine po meri |
| Dolžina | 50 m, 100 m, dolge in kratke zvitke je mogoče prilagoditi po potrebi |
| vzorec | Za pogajanja |
| Certifikati | ISO9001:2012 |
| Podporne storitve | rezanje, laminiranje, obdelava z izrezovanjem, različne vrste končnih izdelkov iz enega kosa tesnila je mogoče prilagoditi |
1. Toplotna prevodnost: čisti PEEK ima toplotno prevodnost samo 0,29 W/(m·K). CF10 doseže 0,5–0,7 W/(m·K), medtem ko CF30 doseže 0,8–1,2 W/(m·K), kar zagotavlja 3–4-krat večjo učinkovitost odvajanja toplote kot čisti PEEK.
2. Izjemno nizek koeficient toplotne razteznosti (CTE). Okostje iz ogljikovih vlaken omejuje toplotno deformacijo smole in zagotavlja minimalno dimenzijsko odstopanje med toplotnim ciklom.
3. Po obdelavi žarjenja in oblikovanja film doseže stopnjo toplotnega krčenja ≤0,5 % pri 260 °C, kar ohranja stabilno dimenzijsko natančnost za ultratanka natančna tesnila.
1. Material ima vrhunsko inherentno samomazanje, s koeficientom trenja, ki je več kot 40 % nižji od čistega PEEK. Podpira dolgotrajno stabilno delovanje brez mazanja z oljem.
2. Zagotavlja izjemno odpornost proti utrujenosti in se upira pokanju ali zlomu pri izmeničnem drsenju in ponavljajočem se stiskanju.
3. Omejitve: folija PEEK, polnjena z ogljikom, ima nižjo žilavost kot nepolnjena naravna folija PEEK s povečano krhkostjo, zaradi česar je neprimerna za scenarije, ki vključujejo pogoste velike upogibne ali udarne obremenitve.
4. Pri dolgotrajnem ekstremnem recipročnem drsenju lahko film ustvari sledove trdih ostankov vlaken, zato ni primeren za neposreden stik z visoko natančno litografsko površino rezin.
Notranja ogljikova vlakna tvorijo neprekinjeno prevodno mrežo, ki zagotavlja stabilno površinsko upornost v razponu od 10³–10⁸ Ω/sq. Material ima polprevodne lastnosti in osnovno zaščito pred elektromagnetnimi motnjami, ki absorbira in izolira blodeče elektromagnetne motnje, ki jih ustvarjajo kabli in napajalni moduli.
PEEK folija z ogljikovimi vlakni združuje visoko toplotno prevodnost, odlično odpornost proti obrabi, zmogljivost elektromagnetne zaščite in vakuumsko stabilnost, kar podpira široko paleto industrijskih aplikacij, kot sledi:
Služi kot EMI zaščitna folija za kable v zraku, nadomešča tradicionalno bakreno in aluminijasto folijo ter zmanjša težo komponent za več kot 30 %. Deluje kot izolacijska obloga, odporna na visoke temperature, za prostore letalskih motorjev, odporna proti koroziji zaradi letalskega goriva in hidravlične tekočine. Zaradi njegove odpornosti proti sevanju in nizkega sproščanja plinov je idealen za izolacijo satelitskih vakuumskih modulov pri ekstremnih temperaturnih razlikah v prostoru. Uporablja se tudi za drsna tesnila, odporna proti obrabi, v natančnih prenosnih mehanizmih drona.
Z nizkim sproščanjem plinov, nizkim obarjanjem ionov, visoko toplotno prevodnostjo in stabilno vakuumsko visokotemperaturno dimenzijsko stabilnostjo se PEEK film, polnjen z ogljikovimi vlakni, pogosto uporablja v polprevodniških procesih. Tipične uporabe vključujejo visokotemperaturno izolacijsko oblogo za vakuumske komore za jedkanje, PVD, CVD in plazemsko čiščenje; toplotno prevodna, proti obrabi odporna ultra-tanka tesnila za napeljave za prenos rezin; Izolacijske folije za odvajanje toplote za zadrževalne obroče CMP; in toplotno prevodna obloga, odporna proti obrabi, za visokotemperaturne preskusne mize za odrezke.
Uporablja se za samomazalne drsne podložne folije za hitra linearna vodila in transportne valje, visokotemperaturne ločilne folije za brizganje in kalupe za vroče stiskanje, tesnilne plošče, odporne na toploto in olje za hidravlične ventile in telesa črpalk, in protitrelne toplotne izolacijske blazinice za spoje robotov, da se prepreči kopičenje toplote zaradi trenja.
Primerno za toplotno izolacijsko oblogo vakuumskih komor elektronskega mikroskopa in stroja za optično prevleko, visokotemperaturno korozijsko odporna tesnila za opremo za fizikalno in kemično testiranje in zaščitne folije, odporne na sevanje, za instrumente za jedrsko detekcijo.
1. Polprevodniški procesi izredno visoke čistosti, ki vključujejo neposreden stik z rezinami, kjer lahko odvajanje ogljikovih ostankov povzroči površinsko kontaminacijo.
2. Aplikacije, ki zahtevajo stabilno delovanje ESD znotraj 10⁶–10⁹ Ω/sq, saj ta material kaže nenadzorovano, široko nihanje upornosti in ne more izpolniti standardnih statičnih disipativnih zahtev.
3. Komponente, ki zahtevajo večkratno upogibanje in prožno prožnost zaradi krhkosti in nizkega raztezka ob pretrganju materiala.
4. Optično prozorne komponente, saj je film v celoti črn in neprozoren.
5. Aplikacije listov z izjemno visoko ravnostjo brez zvijanja. Postopek ulivanja ustvari inherentno usmerjenost vlaken; žarjenje le razbremeni preostale napetosti in ne more doseči popolne ničelne zvitosti. Ultra visoka ravnost zahteva dodatno CNC dvostransko natančno rezkanje.
6. Delovni pogoji z močnimi oksidacijskimi mediji, kot je koncentrirana žveplova kislina, ki bo razjedla podlago PEEK.
A1: Za običajni razpon debeline 0,1–0,5 mm splošni industrijski razred zagotavlja toleranco debeline ±0,02–0,04 mm, medtem ko natančni razred dosega ±0,01–0,03 mm. Toleranca širine zvitka je ±2 mm, toleranca razrezanega lista pa ±1 mm. Izjemno tanki merilniki pod 0,1 mm sprejemajo sproščene standarde tolerance, ki so potrjeni s tehničnim dogovorom.
A2: Zvijanje po rezanju je v glavnem posledica zaklenjene preostale notranje napetosti, ki nastane med ekstrudijskim litjem, kot tudi anizotropnega krčenja, ki ga povzroča orientacija ogljikovih vlaken v smeri stroja. Offline žarjeni razredi učinkovito zmanjšajo tveganje za zvijanje, čeprav anizotropije inherentnega materiala ni mogoče popolnoma odpraviti. Stranke z zahtevami po izjemno natančni obdelavi lahko izvedejo sekundarno žarjenje na kraju samem za dodatno stabilizacijo ravnosti.
A3: Da bi zmanjšali preostale napetosti in anizotropijo litega PEEK filma, polnjenega z ogljikom, uporabljamo nadzor jedra procesa, vključno z gradientnim počasnim hlajenjem namesto hitrega kaljenja, nizko vlečno napetostjo, nizko strižno optimizirano konfiguracijo vijakov in profesionalno obdelavo žarjenja brez povezave. Naš sistem QC strogo nadzoruje razmerje modula MD-TD in stopnjo zvijanja pri izseku. Upoštevajte, da je inherentno materialno anizotropijo mogoče le ublažiti, ne pa popolnoma odpraviti.
A4: Širina glavnega zvitka je od 300 do 650 mm in jo je mogoče dodatno razrezati v ozke širine po meri. Dolžina zvitka se razlikuje glede na debelino: tanki filmi 0,1–0,25 mm so običajno 25–50 m na zvitek, filmi srednje debeline 0,3–0,5 mm pa 50–100 m na zvitek, vsi pa so opremljeni z jedrom z notranjim premerom 76 mm.
A5: Standardna folija PEEK, polnjena z ogljikom, ima nestabilno polprevodniško upornost širokega razpona 10³–10⁵ Ω/sq. To ni uradni ESD-nadzorovan material za disipacijo statične elektrike in ne more ohraniti stabilne upornosti znotraj standardnega območja 10⁶–10⁹ Ω/sq ESD. Za formalne aplikacije ESD polprevodnikov je potrebna posebna folija PEEK, stabilizirana z ESD.
A6: Ne. Standardna folija PEEK, polnjena z ogljikom, pri drsenju zaradi trenja odvrže drobne mikrodelce ogljika, kar povzroči resno onesnaženje ob neposrednem stiku z rezinami. Ta material je primeren samo za obrabne obloge brez stika z rezinami in izolacijske podložke znotraj polprevodniške opreme. Natančne komponente v stiku z rezinami morajo biti izdelane iz materialov ESD PEEK visoke čistosti za polprevodnike.
