PEEKin käyttö kaupallisessa ilmailussa
PEEK (polyeetterieetteriketoni) ja sen yhdisteetpositioita käytetään laajasti kaupallisessa ilmailussa. Niiden ydinarvo onkeveys, kestävyys äärimmäisissä olosuhteissa ja korkea luotettavuus, mikä tekee niistä ihanteellisia vaihtoehtoja perinteisille metalleille (kuten alumiinille ja titaanilleaniumseokset) ja jotkut perinteiset materiaalit.
I. Keskeiset suorituskykyedut
ToPEEKin laaja käyttö ilmailussa johtuu pääasiassa sen erinomaisista ja monipuolisista ominaisuuksista:
· Keventäminen: Sen tiheys on vain noin 1,3 g/cm³, mikä on noin puolet alumiiniseoksen ja neljännes titaaniseoksen tiheydestä, ja se on keskeinen materiaali lentokoneiden painon vähentämisessä (mahdollisesti jopa 10–40 %).
· Korkea lujuus ja väsymiskestävyys: Se tarjoaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja erinomaisen väsymiskestävyyden, joka on verrattavissa seosmateriaaleihin, minkä ansiosta se soveltuu pitkäaikaiselle tärinälle ja rasitukselle alttiisiin komponentteihin.
· Korkean ja matalan lämpötilan kestävyys: Sitä voidaan käyttää jatkuvasti jopa 260 °C:n lämpötiloissa ja se kestää lyhytaikaista altistusta yli 300 °C:n lämpötilalle säilyttäen vakaan suorituskyvyn matalissa lämpötiloissa (esim. -40 °C).
· Palonsuojaus, vähäinen savu ja myrkyttömyys: Se on luonnostaan palonestoaineella suojattu ja saavuttaa UL94 V-0 -luokituksen ilman lisäaineita. Se tuottaa palaessaan vähän savua ja minimaalisesti myrkyllisiä kaasuja, joten se täyttää täysin tiukat ilmailuturvallisuusstandardit.
· Kemiallisen korroosion ja hydrolyysin kestävyys: Se kestää lentopolttoaineiden, hydraulinesteiden, jäänpoistonesteiden ja muiden kemikaalien aiheuttamaa eroosiota ja sillä on erinomainen hydrolyysistabiilisuus.
· Kulumiskestävyys ja itsevoitelu: Sillä on alhainen kitkakerroin ja erinomainen kulutuskestävyys, joten se sopii mliikkuvia osia, jotka vaativat vain vähän tai ei ollenkaan voitelua, mikä vähentää huoltotarvetta.
II. Erityiset sovelluskomponentit
PEEK-materiaaleja käytetään useilla kaupallisten lentokoneiden alueilla sisätiloista kriittisiin kohteisiinl rakenneosat:
· Sisä- ja toissijaiset rakenteet: Käytetään istuinten rungoissa, kiinnikkeissä, sivuseinäpaneeleissa, tavaratelineissä ja aurinkosuojissa painon alentamiseksi, palonestokyvyn parantamiseksi, matkustamon turvallisuuden ja mukavuuden parantamiseksi sekä melun vähentämiseksi.
· Moottori ja ympäröivät alueet: Käytetään moottorin sisäsuojissa, terissä, tiivistysrenkaissa, tiivisteissä, johtosarjan kiristimissä ja muttereissa. Sen korkean lämpötilan ja kemiallisen korroosionkestävyys mahdollistaa metallien korvaamisen painon alentamiseksi ja eristämiseksi.
· Putkisto- ja kaapelijärjestelmät: Komponentit, kuten polttoaine-/hydrauliikkaputkien puristimet, suojaputket sekä johtojen/kaapeleiden eristyskerrokset ja -vaipat, käyttävät PEEK-muovia sen keveyden, öljynkestävyyden, palonestokyvyn, hyvän eristyksen ja kestävyyden vuoksi.
· Rungon ja siipien rakenneosat: Hiilikuitu/PEEK (CF/PEEK) -komposiitteja käytetään erittäin korkean ominaislujuutensa ja ominaismoduulinsa ansiosta kiinnikkeissä, lokasuojien etureunoissa, katteiden alla, ovien tukirakenteissa ja muissa toissijaisissa tai jopa ensisijaisissa kantavissa rakenteissa, mikä edustaa keskeistä suuntaa lopullisessa painonpudotuksessa.
· Muut kriittiset komponentit: Lentokoneiden pyörännavan suojuksissa, pylonien katteiden, ohjausjärjestelmien siipipyörien, tutkojen, happipullojen kiinnikkeiden ja lentokoneiden istuinten osissa käytetään myös PEEK:ia hyödyntäen sen kattavia ominaisuuksia.metallien korvaamiseen, painon vähentämiseen ja vaativien ympäristöjen kestämiseen.
SpEsimerkkejä lentokoneiden sovelluksista:
· Boeing 787 ja Airbus A350: PEEK-komponentteja, kuten pyörännavan suojuksia, pylonien katteita, puristimia ja putkia, käytetään jo laajalti.
· COMAC C919: Sitä käytetään korkeajännitteisissä kaapelikanavissa, johdinkiinnikkeissä, kiinnikkeissä ja sisäosissa, mikä osaltaan vähentää kotimaanliikenteen lentokoneiden painoa ja parantaa suorituskykyä. Raporttien mukaan sitä on käytetty myös ARJ21-alueliikennesuihkukoneiden lattiakiinnikkeissä.
· Miehittämättömät ilma-alukset/eVTOL (matalalentoinen talous): Käytetty potkurin lapoissa, rungon rakenneosissa jne., joissa keventäminen parantaa suoraan kestävyyttä ja hyötykuorman kapasiteettia.
III. Markkinanäkymät ja niitä ohjaavat tekijät
1. Markkinoiden kasvu: Ilmailuteollisuus on merkittävä maailmanlaajuinen PEEK-markkina-alue, jonka osuus kulutuksesta on noin 22–25 %. Kysyntä kasvaa jatkuvasti maailmanlaajuisen kaupallisen lentokonelaivaston kasvun ja uusien materiaalien yleistymisen myötä.
2. Lokalisointimahdollisuudet: Tällä hetkellä lentokoneissa, kuten C919:ssä, käytettävät CF/PEEK-komposiitit ovat pääosin tuontituotteita. Kotimaisten lentokoneiden kehityksen ja komponenttien lokalisoinnin myötä niiden korvaamiselle kotimaisilla CF/PEEK-materiaaleilla on merkittävä potentiaali.
3. Ydinohjaimet: Kaupallisen ilmailun alan väsymätön pyrkimyspolttoainetehokkuus (painonpudotuksen kautta), luotettavuus (äärimmäisissä olosuhteissa) ja turvallisuus (palonsuojaus) ovat PEEKin käyttöönottoa ajavia keskeisiä voimia.
IV. Edustavat yritykset
Kotimaiset yritykset, kuten Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd., ovat aktiivisesti asemoimassa itseään ilmailu- ja avaruustekniikan PEEK-sovellusten kentälle ja tarjoavat integroituja ratkaisuja materiaalien muokkaamisesta tarkkuusosien koneistukseen.
