CF/PEEK航空機用アングル部品

航空宇宙産業の発展に伴い、先進的な航空機、ロケット、衛星の高性能、高信頼性、低コストは、新素材と新技術の広範な応用に大きく依存しています。
先進複合材料は、航空宇宙ハイテク製品の重要な構成要素です。連続CF/PEEK複合材料は、極めて高い耐熱性（熱変形温度は340℃に達する）、耐腐食性、耐摩耗性、良好な生体適合性といった利点を有しています。これにより、航空機、ロケット、衛星の構造重量を効果的に軽減し、ペイロードと航続距離を増加させ、コストを削減することができます。
連続CF/PEEK複合材料は非常に高い機械的特性を持ち、従来の熱硬化性複合材料よりも高い耐衝撃性を備えています。航空機の着陸装置スキン部品の加工に使用でき、同時に航空機の重量を軽減することが可能です。

民間航空機分野での応用
CF/PEEK複合材料は、民間航空機の主翼前縁、航空機内部部品（座席フレーム、ブラケット、ビームリブ、吸気管など）に広く使用されています。

航空分野での応用
PEEKプリプレグは、全自動尾翼、胴体腹部壁、胴体スキン、前部着陸装置ドア、主着陸装置ドア、翼壁、水平安定板前縁などに使用されています。電波透過材料として、PEEK、PEKK、PESなどの樹脂は、比較的良好なレーダー透過性と省エネ投影特性を持っています。レーダー波がこれらの樹脂ベース複合材料に投影されると、クリーピング電磁波が形成されにくくなります。炭素繊維とPEEK多糸混合糸の一方向強化グレードは、ヘリコプターローターや一部の重要な外殻部品の製造に適しています。

代表的な高性能熱可塑性樹脂であるPEEKは、優れた性能を有しています。連続炭素繊維と組み合わせることで、両材料の性能が効果的に融合し、全体性能はさらに向上します。その優れた性能により、連続炭素繊維CF/PEEK熱可塑性複合材料は、航空宇宙、医療、自動車などの分野で広く応用されており、主要大学、研究機関、企業の研究と注目の焦点ともなっています。

連続炭素繊維CF/PEEK複合材料の利点：

1. 良好な破断伸びと破壊靭性

高性能熱可塑性ポリマーの代表であるPEEKは、破壊靭性が最大2.0 KJ/mに達し、エポキシ樹脂の20倍です。

2. 優れた層間剥離防止性と疲労抵抗性

PEEKは良好な耐衝撃性を有し、耐熱樹脂の中で最も優れた耐衝撃性の一つです。同時に、PEEKは高い剛性、良好な寸法安定性、小さな線膨張係数、優れた長期耐クリープ性および耐疲労性を備えています。

3. 優れた耐化学薬品性

PEEKは優れた耐化学薬品性を有し、酸、アルカリ、およびほぼすべての有機溶剤に対して高い耐性を示します。高温でのハロゲンおよび強酸による腐食のみを受け、常温では濃硫酸にのみ溶解します。

4. 優れた耐湿熱性

PEEKは低い吸水率と良好な耐湿熱性を有し、高温高湿環境下でも良好な機械的特性を維持できます。さらに、優れた耐加水分解性、低い吸水率と透過性、蒸気、水、海水に対する耐性を備えています。

5. 優れた滑動摩耗と微動摩耗抵抗性

PEEKは250°Cにおいても高い耐摩耗性と低い摩擦係数を維持できます。

6. 生体適合性

研究によると、短炭素繊維強化PEEKを動物に移植材料として埋め込んだ場合、細胞毒性が低く、医療用インプラント材料の細胞毒性指標を満たし、良好な血液適合性と組織適合性を示すことが確認されています。

7. X線透過性

PEEKは優れた透過特性を持ち、X線やCT検査において金属インプラントのようなアーチファクト（疑似像）を生じないため、患者の医療検査がより容易になります。

連続炭素繊維CF/PEEK複合材料の応用事例と展望：

1. 一方向プリプレグテープ 2. 編組布 3. 複合材料厚板 4. 航空機用PEEKコーナー部品 5. 医療機器ハンドル、照準フレーム 6. 航空機座席（東レ） 7. 航空機窓枠 8. 航空機ドア 9. 高速永久磁石モーターシース 10. 電磁砲 11. 骨プレート、骨ネジ 12. 空気圧縮機スターリング部品 13. 航空機外皮 14. 翼前縁 15. ヘリコプターロッド 16. ロケット支持部 17. 潜水艦油圧パイプライン 18. 真空ポンプブレード 19. アナライザーカバー 20. スラスト摩耗リング 21. 三脚 22. ドリルパイプ窓カバー 23. 消化タンク 24. 水素貯蔵タンク 25. ロケット外殻 26. 3Dプリントフィラメント 27. オープナー 28. 外部フレーム延長フレーム

PEEKとは？

PEEKおよびその改質複合材料は、高温高湿条件下で優れた性能を示します。PEEKは優れた耐薬品性、自己潤滑性、耐摩耗性を有するため、銅合金や普通ゴムを置き換える最適な材料となっています。それらと比較して、PEEKはより長い寿命を持ち、設備の運転コストを削減し、設備の運転信頼性を向上させることができます。

高温性能

PEEKの性能は、-196°Cから260°Cの温度範囲で安定したままです。極限の作業条件下では、短時間で300°Cに耐えることができます。PEEKの性能は、地下数キロメートルの高温作業環境でも信頼性があります。

高強度と耐摩耗性

他のプラスチックと比較して、PEEKは圧縮、衝撃に強く、優れた疲労耐性も持っています。PEEKは機械設備や摩耗環境において耐久性があります。

寿命を倍増

PEEKシールソリューションは部品の寿命を向上させることができます。一部の国内化学会社は、君華 PEEKが設計したPEEK5600FE20ポリテトラフルオロエチレン改質材料を元の材料に置き換えて使用し、摩耗部品の寿命を1.3〜3倍に延ばすことができました。

耐食性

PEEKは化学的に不活性であり、ほとんどの酸、油、グリース、および他のすべての有機・無機溶剤や酵素に対して反応せず、良好な強度と寸法安定性を維持できます。

自己潤滑性

PEEKは摩擦係数が低く、走行抵抗が小さいため、一部の作業条件下では油なしで使用できます。設備はより清潔になり、プロセスの信頼性を向上させ、エネルギー効率を改善し、コストを節約します。

設計の自由度向上

射出成形金型を使用して、複雑な特殊形状部品を大量に迅速に成形でき、機械加工と比較してコストが低くなります。