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电气与电子制造 电子与电气应用

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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TorlonPAI、PEEK、Ultem PEI 和 Ryton PPS 被广泛应用于各种电气和电子设备及部件的主要原因。 在运输、航空航天、飞机、医疗、国防、能源和电子制造等行业的部件中,这些多功能超高性能聚合物已证明了其在各种极端最终使用条件下的可靠性。 即使在此类应用中常见的较大温度波动范围内也是如此。 例如,这些高性能聚合物可提供所需的尺寸稳定性,以保持对电气连接器和其他精密部件至关重要的零件公差。 根据实际应用环境的不同,德雷克库存形状和部件系列中的特定聚合物还能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。 对于在搬运、安装和使用过程中(甚至在寒冷天气中)必须承受日常冲击、振动和滥用的零部件来说,它们固有的韧性是一笔宝贵的财富。

凭借其物理性能、重量轻和长期可靠性等综合优势,德雷克公司用这些超高性能聚合物制成的库存形状和部件已经证明了它们在各种电气和电子应用中替代许多金属、玻璃配方和陶瓷的价值,从坚固耐用的高压井下连接器到精密传感器外壳,不一而足。

TorlonPAI 的介电强度和热性能可在极端条件下发挥优势

在聚合物中,TorlonPAI 具有独特的特性,可以解决电气和电子设备中连接器和绝缘体经常遇到的设计和性能问题。

  • TorlonPAI 不会熔化 – 当暴露在会使其他聚合物熔化并导致部件失效的温度下时,TorlonPAI 仍能正常工作。 即使在更高的温度下,这种材料也不会熔化。 最终它会烧焦和冒烟,但不会点燃或产生火焰。
  • 坚固且重量轻 – 在高温绝缘材料中,TorlonPAI 与玻璃、环氧玻璃和陶瓷相比,具有重量轻和耐用的优点。 这些重而脆的材料在搬运和使用过程中很容易损坏,而TorlonPAI 即使是薄薄的部分也非常坚固。 具有隔热性能的Torlon4203L(1.42 克/立方厘米)和Torlon5030(1.61 克/立方厘米)的比重仅为传统高温隔热材料的一半。
  • 介电强度Torlon由于具有很高的介电强度,TorlonPAI 作为绝缘材料的功能非常出色。 Torlon5030 和 4203L 牌号尤其如此,它们结合了出色的介电强度和更高的韧性。 在低温和高温环境下,Torlon还能保持其介电强度,使其成为必须在这些极端条件下工作的应用的可靠选择。
  • 热性能 – 没有一种可熔融加工的聚合物能像TorlonPAI 一样在高温下保持强度。 因此,它适用于各种必须在极热环境中长期工作的苛刻应用。 TorlonPAI 的最高工作温度为 260°C / 500°F,玻璃化转变温度更高达 275°C / 527°F。 它的线性热膨胀系数低,在温度变化较大的情况下也能保证精确的零件公差,而且所有牌号都具有固有的阻燃性。 这些令人印象深刻的热性能使Torlon成为目前热稳定性最高的可熔融加工聚合物。
  • 耐化学性– TorlonPAI 对许多化学品(包括大多数碳氢化合物和酸)都有很强的耐受性。 它易受饱和蒸汽和某些强碱的影响,但其耐化学特性非常适合电子和半导体加工。 使用TorlonPAI 加工或注塑成型的部件必须在成型后进行适当的固化,以获得最佳的耐化学性。德雷克利用其 30 多台后固化炉和丰富的固化经验,使TorlonPAI 形状和部件始终保持较高的 Tg(玻璃转化温度)。 这种聚合物的 Tg 会随着固化时间的延长而增加,是衡量固化效果的典型指标。

TorlonPAI 具有耐热性、耐化学性和耐电性等综合优势,是众多电子应用(包括测试插座、芯片接触器、探针绝缘体和套管)的共同选择。 与聚酰亚胺相比,TorlonPAI 不仅使用寿命长、耐机械应力,而且不易释放离子杂质。 尤其是Torlon4200,在等离子气体中的侵蚀极小,是等离子室应用的上佳选择。

PEEK 为电气和电子元件提供高介电强度和出色的耐化学性

当存在极端的机械、温度和电气应力时,TorlonPAI 是最佳选择。 然而,聚醚醚酮还具有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生产零件的理想材料。 这种高性能聚合物即使在温度、压力和电频大幅波动的恶劣化学环境中,也能提供长期的运行可靠性。 其应用包括用于微调电位计的组件和主体,该电位计可在生产后校准和纠正电子设备中的电压或电阻误差,以及用于静电除尘器泵、海底电气设备和其他极端环境中的电气连接器块和插针绝缘体。

这些应用选择 PEEK 的关键特性包括

  • 介电强度可媲美真空条件– 虽然在真空中制造电子产品是理想的,但实际上并不可行,包括 PEEK 在内的一些材料提供了一个很好的选择。 PEEK 的介电强度与高真空(200 uPa)相当,是一种极好的电绝缘体,因此是电子生产和绝缘部件中材料处理应用的理想选择。
  • 卓越的耐化学性 – PEEK 的耐化学性几乎超过所有其他聚合物,包括Torlon。 在高达 204°C / 400°F 的高温下,它仍能保持这种广泛的耐化学性,因此在许多严酷工况应用中被用作耐腐蚀材料。
  • 热稳定性 – PEEK 的 Tg 为 290°F/143°C ,热变形温度为 160°C / 320°F,可承受电气和电子元件生产中的焊接温度。 它还能在高温条件下保持电气和化学特性,为湿式生产工艺中使用的部件增添了更多优势。

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

德瑞克提供各种超高性能材料,包括用于机加工的库存形状和模制零件,为工程师的特定应用提供最有效的成本与性能平衡。 除TorlonPAI 和 PEEK 外,请考虑 Drake 产品系列中非常适合多种应用的其他聚合物的独特性能:

Ultem 2300 PEI:

这种多用途高性能无定形热塑性聚合物适用于汽车、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、汽车灯座和点火元件、绝缘体、金属化反射器和电气外壳。

Ultem PEI 在电气和电子应用中的性能优势包括介电强度、UL94 VTM-0 易燃性等级和广泛的耐化学性。 在热性能方面,它的热变形温度为 200°C / 392°F,在高温下仍能保持较高的机械强度,并在长期受热后仍能保持其特性。

Ryton R-4 PPS:

Ryton R-4 PPS 是一种半结晶聚合物,具有优异的电绝缘性。 Ryton R-4 不仅耐高温、耐化学腐蚀,还能在高湿度环境中保持绝缘性能,因此是汽车发动机舱和其他严酷工作环境中电气和电子元件的理想选择。 在许多行业的应用中都得到了验证,包括绝缘子、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的电子功能,工作温度也随之升高,因此这种材料的使用量迅速增加,并取代了性能较低的材料。

AvaSpire PAEK:

AvaSpire PAEK 是一种混合PEEK 聚合物,其 Tg 值为 158°C/ 316°F,热变形温度为 217°C/ 422°F,与 PEEK 相比,AvaSpire PAEK 的热机械性能有了显著提高,同时还具有类似的广泛耐化学性和耐水解性。 根据不同的应用要求,其电气和绝缘特性可使其成为电容器、线轴、开关、连接器和传感器外壳的理想选择。

工艺专长:对电气和电子应用材料性能至关重要

基于其物理特性,超高性能Torlon、PEEK、Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 聚合物即使在最苛刻的使用条件下也能满足大量电气和电子应用的性能要求。 然而,元件的实际性能及其批次间的性能一致性还取决于这些材料的加工方式。

德雷克公司专门生产这些超高性能聚合物。 他们的利益不应受到损害。 我们持续投资的重点是获取 – 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。 我们的客户已经认识到并相信,德雷克的这种敬业精神和工艺专长能够确保所提供的库存形状、模制和机加工部件始终如一地满足他们对性能和质量的期望。

  1. 聚合物专用工艺技术: 每种高性能聚合物都有不同的成分和结构。 它们对加工温度和加工方法的耐受性各不相同。 为了最大限度地发挥各自的性能优势,每种产品都需要各自理想的生产条件。 要实现预期性能,了解和处理纤维增强取向也至关重要。 例如,Torlon需要在生产后进行长时间的固化,以保持其出色的强度,因此,在经过彻底的后期固化之前,我们不会发运Torlon半成品或注塑件。凭借数十年专门从事这些超高性能聚合物的挤出成型、注塑和加工的经验,德雷克的制造团队知道如何保持每种材料的性能和质量,以便客户在发运后收到的零件具有他们所期望的强度、耐用性和性能。
  2. 多功能解决方案: 我们的生产工程师总是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,我们并不拘泥于任何一种生产方法。 德雷克在高性能聚合物的机械加工、注塑成型和挤出方面进行了投资并拥有丰富的经验。 多年来,我们的客户已经认识到,这种多功能性为他们的需求提供了最佳解决方案。
  3. 客户满意度: 对于高性能聚合物的应用, 每个客户的需求都会带来独特的挑战。 德雷克与客户积极合作,经常是在我们的现场,共同开发最佳材料、设计和生产解决方案。 在某些情况下,我们会提供额外的原型,以便在开始全面生产之前对部件进行微调。 客户的应用需求也会随着时间的推移而变化,而他们也了解到德雷克公司的适应能力很强。 我们的规模大到足以与各种客户合作并处理大量生产,但我们的规模小到足以灵活应对各种变化。 我们的客户多年来与我们保持的合作关系证明了这一点。
  4. 认证– 德雷克公司的设施和工艺均经过认证,我们的产品均免费运送。 ISO 9001:2015 认证以及 AMS 3670 和 ASTM D5204 均为标准认证。 如有需要,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所做的所有 RoHS、REACH 和加州 Prop 65 声明

与金属、陶瓷和其他传统材料相比,TorlonPAI、PEEK、Ryton PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 高性能聚合物在越来越多的应用中都能提供卓越的性能优势。 Drake Plastics公司致力于协助客户选择材料,并为每种材料提供最佳加工技术和条件,确保客户的每个部件都能达到最佳性能。