用于电气和电子应用的超高性能聚合物

电绝缘、热隔离以及在高温负载下保持强度的能力是 Torlon PAI、PEEK、Ultem PEI 和 Ryton PPS 已被广泛用于电气和电子设备和组件的主要原因。 这些用途广泛的超高性能聚合物已在运输、航空航天、飞机、医疗、国防、能源和电子制造行业以及许多其他行业的组件中证明了它们在各种和极端的最终使用条件下的可靠性。 即使在这些类型的应用中常见的宽温度波动范围内。 例如,这些高性能聚合物提供了保持对电气连接器和其他精密部件至关重要的零件公差所需的尺寸稳定性。 根据实际应用环境,Drake 库存型材和零件系列中的特定聚合物还可消除蒸汽和化学环境中的腐蚀和降解,从而提供长期可靠的服务。 它们固有的韧性是零件和组件的一项资产,在搬运、安装和使用过程中(即使在寒冷天气)必须承受日常冲击、振动和滥用。

凭借其物理特性、重量轻和长期可靠性的结合,由这些超高性能聚合物制成的 Drake 库存形状和零件已证明其在各种电气和电子应用中作为许多金属、玻璃配方和陶瓷的替代品的价值,从坚固的高压井下连接器连接到精密传感器外壳。

Torlon PAI 的介电强度和热性能在极端条件下具有优势

在聚合物中,Torlon PAI 具有独特的特性,可以解决与电气和电子设备中的连接器和绝缘体相关的设计和性能问题。

  • Torlon PAI 不会熔化——当暴露在会熔化其他聚合物并导致部件失效的温度下时,Torlon PAI 会发挥作用。 由该材料制成的零件在高达 260 o C/500 o的温度下仍能保持其强度和机械完整性,即使在更高的温度下,它仍然不会熔化。 最终它会烧焦和闷烧,但不会点燃或支持火焰。
  • 坚固且重量轻——在高温绝缘体中,Torlon PAI 与玻璃、玻璃环氧树脂和陶瓷相比具有重量更轻、更耐用的优势。 虽然这些又重又脆的材料在处理和使用过程中很容易损坏,但 Torlon PAI 即使在很薄的部分也确实具有锤击韧性。 绝缘 Torlon 等级 4203L (1.42 g/cm3) 和 Torlon 5030 (1.61 g/cm3) 的比重仅接近传统高温绝缘材料重量的一半。
  • 介电强度 – Torlon PAI 因其高介电强度而非常适合用作绝缘材料。 Torlon 5030 和 4203L 等级尤其如此,它们结合了出色的介电强度和额外的韧性。 Torlon 在低温和高温下也能保持其介电强度,使其成为必须在这些极端条件下运行的应用的可靠选择。
  • 热性能 –没有可熔融加工的聚合物在高温下保持其强度以及 Torlon PAI。 这导致了其针对必须在极热环境中长期运行的各种苛刻应用的规范。 其热稳定性也使该聚合物成为生产过程中暴露在高温下的电气和电子元件的理想选择,以及在实际应用环境中验证各种元件性能的最终测试阶段。Torlon PAI 的最高工作温度为 260o C / 500o F 具有更高的玻璃化转变温度 – 275o C / 527o F. 其低线性热膨胀系数支持在广泛的温度变化下实现精确的零件公差,并且所有等级都具有固有的阻燃性。 结合起来,这些令人印象深刻的热性能使 Torlon 成为可用的最热稳定的可熔融加工聚合物。
  • 耐化学性——Torlon PAI 对许多化学品具有高度耐受性,包括大多数碳氢化合物和酸。 它易受饱和蒸汽和一些强碱的影响,但其耐化学性特性非常适合电子和半导体加工。 从 Torlon PAI 加工或注塑成型的零件必须在成型后适当固化,以达到最佳的耐化学性。Drake 利用其 30 多个后固化烘箱加上丰富的固化经验,在 Torlon 中实现始终如一的高 Tg(玻璃化转变温度) PAI 形状和零件。 这种聚合物的 Tg 随着固化而提高,并作为固化效果的典型测量值。

Torlon PAI 具有耐热、耐化学和电阻的综合优势,是众多电子应用的常见选择,包括测试插座、芯片接触器、探针绝缘体和套圈。 在这些作用中,Torlon PAI 不仅具有持久性和耐机械应力,而且与聚酰亚胺相比,释放离子杂质的可能性更小。 特别是 Torlon 4200 在暴露于等离子气体时表现出最小的腐蚀,是等离子室应用的理想选择。

PEEK 为电气和电子元件提供高介电强度和出色的耐化学性

当存在极端机械、温度和电气应力的组合时,Torlon PAI 是首选。 然而,PEEK 还提供了自己独特的特性组合,使其成为各种电气和电子元件以及电子产品生产中使用的零件的理想选择。 这种高性能聚合物即使在温度、压力和电频率波动很大的苛刻化学品中也能提供长期的运行可靠性。 其应用包括用于微调电位器的组件和主体,用于在制造后校准和纠正电子设备中的电压或电阻误差,以及 ESP 泵和海底电气齿轮和其他极端环境中的电连接器块和针式绝缘体。

为这些应用选择 PEEK 的关键特性包括:

  • 与真空条件相当的介电强度——虽然在真空中制造电子产品是理想的,但实际上并不可行,但包括 PEEK 在内的一些材料提供了一个很好的选择。 PEEK 具有与高真空 (200 uPa) 类似的介电强度,是一种出色的电绝缘体,因此是用于电子产品生产和绝缘组件的材料处理应用的理想选择。
  • 卓越的耐化学性 – PEEK 的耐化学性超过了几乎所有其他聚合物,包括 Torlon。 它可以在高达近 204 o C / 400 o F 的高温下保持这种广泛的耐化学性,这使其在许多严苛的服务应用中用作耐腐蚀材料。
  • 热稳定性 – PEEK 的 Tg 为 290 o F/143 o C,热变形温度为 160 o C / 320 o F,PEEK 可承受电气和电子元件生产中的焊接温度。 它还在高温下保持其电气和化学特性,增加了其在湿法生产过程中使用的零件的优势。

Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK:用于电气和电子应用的高性能材料选项

Drake 提供种类齐全的超高性能材料,用于机加工模制零件,为工程师的特定应用提供最有效的成本和性能平衡。 除了 Torlon PAI 和 PEEK 之外,还要考虑 Drake 系列中这些非常适合许多应用的其他聚合物的独特性能:

Ultem 2300 PEI:

这种多功能的高性能无定形热塑性聚合物被指定用于汽车航空航天、电信和其他行业的各种电气和电子应用。 典型用途包括光纤连接器、连接器块、汽车灯座和点火组件、绝缘体、金属化反射器和电气外壳。

支持 Ultem PEI 在电气和电子应用中使用的性能优势包括其介电强度、UL94 VTM-0 可燃性等级和广泛的耐化学性。 在热性能方面,它具有 200°C / 392°F 的热变形温度,在高温下保持其高机械强度,并在长期受热后保持其性能。

莱顿 R-4 PPS:

Ryton R-4 PPS 是一种半结晶聚合物,是一种出色的电绝缘体。 结合其对高温和化学品的耐受性,其在高湿度下保持绝缘性能使 Ryton R-4 成为汽车发动机舱和其他恶劣服务环境中电气和电子元件的理想选择。 在许多行业中经过验证的应用包括绝缘体、连接器、插座、线轴、外壳、开关和继电器。 由于在相同或更小尺寸的发动机舱和电气设备外壳中增加了更多电子功能,随着工作温度的升高,它的使用迅速增长,取代了性能较低的材料。

AvaSpire PAEK

AvaSpire PAEK 是一种混合PEEK 聚合物,Tg 为 158C/316F,热变形温度为 217 o C/422 o F,与 PEEK 相比,热机械性能显着提高,具有类似的广泛耐化学性和耐水解性。 根据应用要求,其电气和绝缘特性使其成为电容器、线轴、开关、连接器和传感器外壳的理想选择。

工艺专业知识:对电气和电子应用的材料性能至关重要

基于其物理特性,超高性能 Torlon、PEEK、Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 聚合物即使在最恶劣的使用条件下也能满足许多电气和电子应用的性能要求。 但是,组件的实际性能及其批次间性能一致性也取决于这些材料的加工方式。

Drake 专注于这些超高性能聚合物。 他们的利益不应受到损害。 我们正在进行的投资专注于获取——更多时候是改进和开发——专门用于 Torlon、PEEK、Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 的领先工艺技术和生产方法。 我们的客户已经开始学习并相信这种程度的奉献精神和工艺专业知识可确保 Drake 提供的库存形状以及模制和机加工部件始终满足他们对性能和质量的期望。

  1. 聚合物专用工艺技术:这些高性能聚合物中的每一种都具有不同的成分和结构。 它们对工艺温度和加工方法的耐受程度各不相同。 为了最大限度地提高各自的性能优势,每个都需要自己的理想生产条件。 了解和处理纤维增强方向对于实现预期性能也至关重要。 例如,Torlon 需要在生产后延长固化时间以锁定其出色的强度,并且在 Torlon 坯料或注塑件经过彻底的后固化之前,我们不会运送它们。凭借数十年的经验,专门在挤出坯料以及成型和加工在这些超高性能聚合物中,Drake 的制造团队知道如何保持每种材料的性能和质量,以便客户在发货后收到具有他们期望的强度、耐用性和性能的零件。
  2. 多功能解决方案:我们的生产工程师始终为我们处理的每种聚合物选择最佳工艺。 与许多塑料加工商不同,我们不局限于任何一种生产方法。 Drake 在高性能聚合物的机械加工、注塑成型和挤出方面拥有丰富的投资和经验。 多年来,我们的客户已经认识到,这种多功能性可以为他们的要求提供最佳解决方案。
  3. 客户满意度:对于高性能聚合物的应用每个客户的需求都提出了独特的挑战。 Drake 经常在我们的现场与客户积极合作,以开发最佳材料、设计和生产解决方案。 在某些情况下,我们将提供额外的原型设计以在全面生产开始之前微调组件。 客户的应用需求也会随着时间而变化,他们了解到 Drake 的适应速度很快。 我们足够大,可以与各种客户合作并处理大型生产运行,但又足够小而灵活,可以在事情发生变化时迅速采取行动。 我们的客户根据他们多年来与我们的持续关系验证了这一点。
  4. 认证 Drake 的设施和流程经过认证,我们免费运送带有认证的产品。 ISO 9001:2015 认证以及 AMS 3670 和 ASTM D5204 是标准的。 如果需要,还可提供 Hamilton Sundstrand MS29.04、波音 BMS 8269、霍尼韦尔 MCS 7004 和通用电气 A50TF190 认证。 此外,由于我们在加工过程中不混合添加剂或物质,因此我们符合树脂供应商做出的 al RoHS、REACH 和加州 Prop 65 声明。

Torlon PAI、PEEK、Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 高性能聚合物都可以在越来越多的应用中提供优于金属、陶瓷和其他传统材料的卓越性能优势。 Drake Plastics 致力于协助材料选择以及每种材料的最佳加工技术和条件,确保客户实现每个组件的最佳性能。

电气与电子 |制造电子和电气应用 6月 21, 2021