玻璃处理扫指

个案研究

VESPEL® SCP-5050 扫出手指和堆叠杆插件

Veda-Pack 是一家 的俄罗斯玻璃包装公司，需要提高工厂的可靠性。他们测试了许多不同的玻璃接触材料，但收效甚微，直到他们看到了 Vespel® SCP-5050 扫出指和堆垛杆插件的结果

挑战

为了提高工厂的可靠性、提高效率和降低运营成本，玻璃瓶制造商不断寻找使用寿命长且不会损坏玻璃的材料。传统的碳石墨部件在工业中得到广泛应用，但它们存在破损、寿命短、吸油和检查等问题。

磨损量度为失重百分比


解决方案

为了提高工厂的可靠性，Veda-Pack 不断测试许多不同的接触材料，但收效甚微。Veda-Pack 位于圣彼得堡的工厂还测试了 Vespel® SCP-5050 扫除指和堆垛杆插件。结果是使用寿命比碳石墨部件长 2 到 3 倍。Veda-Pack 还报告称，Vespel® SCP-5050 组件不吸油，不易破损，易于加工。工厂机械师和技术人员评论说，他们从未见过任何热玻璃处理材料的性能优于 Vespel® 零件。


主要优势

杜邦™ Vespel® SCP-5050 部件基于专有聚合物，代表了玻璃行业的产品创新。测试结果显示，在 315°C （600°F） 振荡条件下，磨损比碳石墨少 3 倍。玻璃瓶厂报告称，Vespel® SCP-5050 组件的使用寿命是碳石墨组件的 2 到 11 倍。这意味着耗材的使用寿命显著延长，从而提高生产效率。此外，Vespel® SCP-5050 组件具有非常低的导热性，几乎不吸油，抗冲击性增强，使其成为扫出指形和堆垛杆插件应用的理想选择。

Vespel® SCP 高温聚酰亚胺零件


在航空航天和工业应用中，Vespel® SCP 聚酰亚胺部件扩展了使用高温聚酰亚胺的空间。与传统聚酰亚胺相比，Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件具有更高的耐温性和更低的热膨胀系数。与 Vespel® SP-21 部件相比，填料技术减少了摩擦并显著提高了耐磨性。

延长部件寿命

由于具有优异的热氧化稳定性（图 1）和高温耐磨性（图 2），Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件在高温磨损环境中的使用寿命比传统聚酰亚胺更长。

重量更轻

Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件通过在更高温的环境中更换金属来减轻重量。在高温下，这两种材料都比传统的填充聚酰亚胺硬得多（图 3）。它们的低热膨胀系数允许更紧密的配合和更容易管理的公差叠加。SCP-5050 部件的 CTE 与不锈钢的 CTE 几乎相当。


图 1 的热稳定性


降低成本
用 Vespel® SCP-5050 或 SCP-50094 部件替换金属可以节省初始和生命周期成本。初始成本低于硬面或经过特殊处理的金属磨损部件。
减少对配合的高价值部件（例如喷气发动机定子）的磨损，可以大大降低维护成本。



图 2.耐磨性


如何看待它们

杜邦™ Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件在航空航天和其他行业具有重大优势。

喷气发动机： 的制造商在发动机应用中使用 Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件，提升了传统聚酰亚胺部件的磨损性能，并在高温环境中替换了金属部件，因为以前的温度限制而没有使用传统聚酰亚胺。典型应用包括耐磨垫和耐磨条、止推垫圈、衬套、轴承、保险杠等。



图 3.热时僵硬


其他航空航天用途：Vespel® SCP 部件出色的耐磨性能还可以在温度低于发动机内部的情况下提供优势。示例包括控制连杆组件、门机构、衬套、轴承、保险杠、耐磨垫和止推垫圈。

其他行业：Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件为车辆以及需要比传统聚酰亚胺和金属轴承更高的耐温能力、耐磨性和尺寸稳定性的工业设备提供成本和性能优势。

在玻璃制造中，SCP-5050 表现出较低的导热性和吸油性，同时比传统的玻璃瓶装组件具有更高的抗冲击性和耐磨性

用于密封件、绝缘体等：

Vespel® SCP-5000 是 SCP 系列中未填充的等级，使用与 SCP-5050 和 SCP-50094 相同的基础聚酰亚胺。它在需要介电特性的绝缘体或需要增强高温性能和化学相容性的密封件和阀座等应用中具有重大优势。

杜邦拥有合适的材料、技术和技术资源，可帮助您设计和制造 的零件和系统。

Vespel® SCP-5050
具有不同属性集的 Vespel® S 聚酰亚胺零件和形状系列 Vespel® S 系列产品是高度耐用的聚酰亚胺，适用于需要出色耐热性、低磨损和/或低摩擦、强度和抗冲击性的苛刻应用。

杜邦™ Vespel® SCP-5050 零件和形状提高了高温性能和耐磨性，可以更换金属和石墨零件。Vespel® SCP-5050 部件和形状可实现更高效、更耐用的系统，提高性能并降低维护成本。SCP-5050 的热膨胀系数 （CTE） 与钢相似。

应用
护罩是一个分段环，带有径向向外钻的孔，用于喷气发动机压缩机内部使用的可变叶片杆。有些是分裂的。
用于密封件、绝缘体等 Vespel® SCP-5000 是 SCP 系列中的未填充等级，使用与 SCP-5050 相同的基础聚酰亚胺。它在需要介电特性的绝缘体或需要增强高温性能和化学相容性的密封件和阀座等应用中具有重大优势。
在护罩上切割凹槽以容纳金属连接环，通常带有可磨损的密封件。
内护罩通常漂浮在发动机轴线上。
喷气发动机 的制造商在发动机应用中使用 Vespel® SCP-5050 部件，提升了传统聚酰亚胺部件的磨损性能，并在高温环境中替换了金属部件，而传统聚酰亚胺由于以前的温度限制而无法使用。典型应用包括耐磨垫和耐磨条、止推垫圈、衬套、轴承、保险杠等。
其他航空航天用途Vespel® SCP 部件出色的耐磨性能还可以在温度低于发动机内部的情况下提供优势。
其他行业 与传统聚酰亚胺和金属轴承相比，Vespel® SCP-5050 部件在需要更高温度能力、耐磨性和尺寸稳定性的车辆以及工业设备中具有成本和性能优势。在玻璃制造中，SCP-5050 表现出较低的导电性和吸油性，同时提供比石墨部件更高的抗冲击性。
护罩通常为铝、不锈钢或钛。
护罩利用衬套来增强磨损并减少可变叶片杆的摩擦。


特别警告
部件需要在预期的发动机寿命内承受热偏移。
如果衬套过早磨损，可能会损坏昂贵的金属部件，例如叶片
护罩的设计需要允许同时组装多个叶片。
护罩需要承受冲击、负载并保持叶片的相对位置。

解决 方案
设计护罩采用轻质、耐高温、耐磨的 Vespel® SCP-5050 复合材料代替金属。

特点和优点
热时僵硬
热时僵硬
热时僵硬
热时僵硬
通过部件整合降低系统成本。
通过部件整合降低系统成本。
久经考验的抗冲击性。
久经考验的抗冲击性。
由于复合材料的密度较低，重量可能比铝减轻 40%，比不锈钢和钛减轻 75%。
由于复合材料的密度较低，重量可能比铝减轻 40%，比不锈钢和钛减轻 75%。
延长部件寿命
Vespel® SCP-5050 部件在高温下具有优异的热氧化稳定性和耐磨性，在高温磨损环境中比传统聚酰亚胺使用寿命更长。
重量更轻
Vespel® SCP-5050 部件可让您在更高温的环境中更换金属，从而减轻重量。它们在高温下比传统的填充聚酰亚胺硬得多。它们的低热膨胀系数使您的设计更加紧密地配合和更容易管理的公差叠加。SCP-5050 部件的 CTE 与不锈钢的 CTE 几乎相当。
更耐热磨损
更耐热磨损
通过消除衬套，减少库存和组装的零件。
通过消除衬套，减少库存和组装的零件。
的热稳定性
的热稳定性
与动态系数为 .2 或更低的金属相比，摩擦力更低。
与动态系数为 .2 或更低的金属相比，摩擦力更低。
更耐热磨损
更耐热磨损
复合材料与金属的减振性能。
复合材料与金属的减振性能。
提供尽可能大的子装配体。
提供尽可能大的子装配体。
类似金属的尺寸稳定性
类似金属的尺寸稳定性
降低成本
用 Vespel® SCP-5050 部件代替金属可以节省初始和生命周期成本。 ? 对于衬套等零件，初始成本低于硬面或经过特殊处理的金属。 ? 减少对配合的高价值部件（例如喷气发动机定子）的磨损，可以大大降低维护成本。
在超过 600 °F/315 °C 的应用环境中，材料具有高温能力。
在超过 600 °F/315 °C 的应用环境中，材料具有高温能力。
由于减少了磨损界面，整个护罩使用轴承材料，并消除了衬套寿命问题，因此部件寿命更长。
由于减少了磨损界面，整个护罩使用轴承材料，并消除了衬套寿命问题，因此部件寿命更长。



电气性能
财产 价值 单位 方法
表面电阻率 体积电阻率 介电强度 ASTM D-257 欧姆/平方 欧姆·厘米 （Ohm·in） 伏特/米 （Volt/in） 4.1 x 105 约9.4 x 107 （3.7 x 107） 导电
介电常数，102 Hz 104 赫兹 106 赫兹 ASTM D-150 — 21.1 20.6 19.1
耗散因数，102 Hz 104 赫兹 106 赫兹 ASTM D-150 — 0.0075 0.0112 0.0165
其他属性
财产 价值 单位 方法
24 小时后的吸水率 ASTM D-570 重量变化百分比 0.04
比重 ASTM D-792 — 1.76
热性能
财产 价值 单位 方法
热膨胀系数 平行 Z 轴 垂直 X-Y ASTM E-831 m/m·°C （in/in·°F） 51 x 10–6 （29 x 10–6） 16 x 10–6 （9 x 10–6）
比热 ASTM E-1269 焦耳/千克°C （Btu/lb°F） 887 (0.212) 920 (0.22)
热膨胀系数 ASTM E-831 m/m·°C 或 m/m·K （in/in·°F） 29 x 10–6 （16 x 10–6）
导热 ASTM F-433 W/mK （Btu/hr 单位为 °F） 1.65 (0.08) 1.78 (0.09) 1.38 (0.07)
磨损特性
财产 价值 单位 方法
摩擦系数 / 无润滑，Air 25K PV 100K 光伏 法莱克斯 — 0.20 0.08
磨损系数 / 无润滑，Air 25K PV 100K 光伏 法莱克斯 毫米-秒/MPa-m-hr （3 分钟/英尺磅-小时） 4.0 x 10–3 （55 x 10–10） 1.9 x 10–3 （26 x 10–10）
吸水率 ASTM D-570 重量变化百分比 0.07
机械性能
财产 价值 单位 方法
压缩应变， ASTM D-695 % 13 27
负载变形，10 分钟 24 小时 ASTM D-621 % 变形 0.00 0.04
压缩模量 ASTM D-695 MPa （千倍压力） 2,997 (435) 3,138 (455)
负载变形 24 小时，14 MPa （2 kpsi） ASTM D-621 % 变形 0.03
抗压强度 ASTM D-695 MPa （千倍压力） 154 (22) 106 (15) 219 (32) 240 (35)
压缩蠕变，10 小时 100 小时 1000 小时 ASTM D-2990 % 0.05 0.07 0.09
弯曲模量 ASTM D-790 MPa （千倍压力） 7820 (1130) 5270 (764) 7,800 (1,130) 5,080 (740)
拉伸伸长率 ASTM D-638 E-8 标本 ASTM D-638 D-1708 标本 % 2.3 3.1 2.5 5.3
10% 应变时的压应力 ASTM D-695 MPa （千倍压力） 156 (23) 73 (11) 172 (25.0) 184 (26.7)
弯曲强度 ASTM D-790 MPa （千倍压力） 120 (17) 73 (11) 130 (19) 73 (11)
杨氏模量 ASTM D-638 E-8 标本 ASTM D-638 D-1708 标本 MPa （千倍压力） 9590 (1390) 3860 (561) 8,928 (1,295) 2,931 (425)
抗张强度 ASTM D-638 E-8 标本 ASTM D-638 D-1708 标本 MPa （千倍压力） 79 (11.5) 41 (6.0) 72 (10.5) 38 (5.6)
洛氏 “E” 硬度 ASTM D-785 — 12 63
泊松比 ASTM D-638 — 0.22 0.23


Vespel® 取出插件

个案研究


体 外

用于热玻璃处理的 Vespel® SCP-5050 取出插件

Vitro 是一家 的玻璃容器制造商，总部位于墨西哥。在瓜达拉哈拉（墨西哥）的工厂，他们在生产特种伏特加酒瓶时遇到了制造挑战。体外测试了杜邦™ Vespel® SCP-5050 取出插件，结果是显着的改进。

挑战

为了提高工厂的可靠性和效率并降低运营成本，玻璃瓶制造商寻找经久耐用且不会损坏玻璃的材料。传统的碳石墨部件在工业中被广泛使用，但这些部件存在破损、寿命短、吸油和检查等问题。

总部位于墨西哥的 玻璃容器制造商 Vitro 报告称，由于不断破损，碳石墨取出插件只能使用 2 天，因此遇到了制造挑战。这种破损导致了许多过程中断，从而降低了可靠性并增加了运营成本。

解决方案

体外测试了杜邦™ Vespel® SCP-5050 取出插件，并报告称，与 21 天不间断运行相比，使用寿命比碳石墨长了 10 倍。

主要优势

杜邦™ Vespel® SCP-5050 基于专有聚合物，代表了玻璃行业的产品创新。测试结果表明，与碳石墨相比，它的抗冲击性提高了 75%（在 315°C （600°F） 下老化 100 小时后）。这减少了部件在制造、处理和操作过程中的破损，从而延长了接触部件的使用寿命，提高了工艺可靠性并降低了运营成本。此外，Vespel® SCP-5050 组件具有非常低的导热性、很少的吸油性和更高的耐磨性，这使其成为取出插件的理想选择。


用于电池和氢动力汽车的高性能聚酰亚胺解决方案


作者：

Christoph Berger
杜邦公司应用开发经理
，位于新伊森堡（德国）

相片：

MTZextra（MTZ 杂志）




近年来，电动汽车从根本上改变了汽车行业，并带来了许多技术挑战，包括不断增长的

对更高动力总成效率的需求。必须考虑整个传动系统中的摩擦阻力，例如电动机、减速箱和差速器中的摩擦阻力，以优化车辆的性能和行驶里程。高性能聚合物在摩擦学传动系统组件中发挥着越来越大的作用，使变速箱在各种应用中具有高性能、耐用性和效率。本文将仔细研究两个要求苛刻的应用：变速器中的摩擦优化止推垫圈和水力发电推进系统中的高性能密封件。

杜邦开发了一种新型材料，甚至可以承受 挑战性的摩擦条件，例如高负载和极高速度的组合。

与传统的内燃机汽车相比，电动汽车往往更强大，千瓦、马力和牛顿米的数量不断增加。从电机到车轮的传动系统不仅受系统功率增加的影响，还受电驱动特性的影响。图 1 显示了内燃机和电动机的典型扭矩和功率曲线。电动机在低速时已经提供 扭矩。与传统内燃机相比，在传递扭矩时没有离合器或换档延迟。因此，直接通过传动系统的扭矩往往更直接，因此也更高。虽然传统的多速齿轮减速机没有被使用，但制造商依靠单级或两级的齿轮减速机，使电动机能够在更有利和高效的高速范围内运行[1]。




图 1 典型扭矩和功率曲线 （ © Victor Barreto）


基于聚酰亚胺的止推垫圈

Vespel SP 材料系列常用于制造止推垫圈。它是一种烧结聚酰亚胺，在远高于 400 °C 的分解温度下没有可观察到的玻璃化转变温度或熔点。 这种独特的特性对于摩擦应用至关重要，在短期边界润滑状态下可能会出现高温点。一个突出的例子是福伊特的 DIWA 齿轮箱，其相对转速超过 20,000 rpm。在这些情况下，Vespel 聚酰亚胺垫圈的较低摩擦特性还有助于通过在摩擦界面处保持较低的温度来延长连续换油之间的范围[2]。当润滑水平不足时，摩擦功率损失会产生极高的温度。如果使用不合适的材料，这会导致接触温度升高、热机械效应和随后的热弹性不稳定，最终导致过度局部磨损 [3]。

聚酰亚胺塑料的独特性能主要是由于其化学结构，图 2。





图 2 Vespel SP 的化学结构 （ © 杜邦 ）


聚酰亚胺在聚合物主链中具有很强的共价键。此外，聚合物链之间存在分子间相互作用，提供了额外的机械稳定性。因此，聚酰亚胺对高温和长期变形（也称为蠕变）表现出非凡的抵抗力。

Vespel S 部件通过粉末烧结获得，可以被描述为热固性材料。相比之下，热塑性聚合物的机械稳定性较差，尤其是在高温下，并且由于其化学性质而无法处理高接触压力。

由于在 条件下具有机械稳定性，Vespel 减摩组件可以提高变速器的效率和功率密度。为了更好地了解聚酰亚胺聚合物的高性能，图 3 显示了比较摩擦学止推垫圈测试的结果。





图 3 摩擦系数比较 （ © DuPont）


摩擦系数 （COF） 是在不同的润滑制度下测量的。压力保持恒定，滑动速度逐渐增加到 27 m/s，以模拟行星齿轮箱中止推垫圈的状况。Vespel 达到了测试终点，而其他材料由于卡住、振动或温度突然升高至 220 °C 以上而过早失效。

在设计和选择适合止推垫圈应用的材料时，要考虑的另一个基本参数是所谓的“PV 极限”。PV 是表面压力 （P） 和摩擦分量的相对速度 （V） 的乘积。材料的 PV 极限是一个失效点，通常表现为材料磨损率的突然增加 [4]。钢制止推垫圈的 PV 极限通常约为 1 MPa×m/s [5]。这大大减少了它们在高性能应用中的使用。与 Vespel 材料（高达 38 MPa×m/s）相比，所有其他测试材料在未润滑状态下的 PV 极限都明显较低。测试中 好的竞争材料显示，PV 极限几乎低了 5 倍，接近 8 MPa×m/s。

然而，当存在油时，会出现不同的情况。由磷青铜制成的止推垫圈在润滑环境中可以承受约 16 MPa×m/s 的 PV 值，而 Vespel SP-21 级止推垫圈可以达到高达 40 MPa×m/s 的更高 PV 值。然而，随着更严峻的负载和润滑条件的增加，开发了一种新的高 PV Vespel 等级，其 PV 极限超过 55 MPa×m/s。这使得这些止推垫圈适用于最苛刻的环境。图 4 展示了与 Vespel SP-21 和磷青铜相比，这种新牌号的 PV 性能。

行星齿轮箱是要求越来越高的一个突出例子。它们是许多现代电动汽车的关键元件，以便在狭小的安装空间内有效传输高水平扭矩并减少摩擦。



图 4 测试结果 PV 极限比较 （ © 杜邦）


止推垫圈位于行星和行星齿轮架之间，图 5。它们吸收轴向力并防止动态和静态配合表面之间的接触。与传统金属解决方案相比，Vespel 聚酰亚胺垫圈具有优势。它们的制造厚度可以小至 0.4 mm，从而允许同轴齿轮箱设计进一步小型化。这反过来又有助于减小驱动轴的角度，从而提高效率和 NVH（噪声振动粗糙度）性能并减少磨损。聚晶垫圈比传统的钢部件轻得多。

除了减少安装空间要求外，还可以实现系统重量的减轻。Vespel 优化的摩擦和磨损性能也有助于进一步减少 CO2排放。杜邦 Vespel 零件还可以与铝等软合金一起使用，从而进一步减轻重量。

Vespel 聚酰亚胺部件不会熔化，并具有紧急操作性能，因此它也可以在稀薄和低粘度润滑条件下运行。此外，Vespel 止推垫圈的聚合物特性提供了有利的阻尼特性，进一步优化了 NVH 系统的整体性能。金属和聚合物溶液的磨损机制有很大不同。Vespel 将粘着磨损、卡住和微动的风险降至 ，并且不会产生磨料颗粒。油槽也可以嵌入垫圈表面，以帮助在摩擦接触区域内保持恒定的油膜，从而显着降低摩擦系数和扭矩损失。

耐高压速度材料将是满足先进齿轮箱要求的关键。高滑动速度通常是齿轮箱更关键的方面，而 Vespel 在密封功能方面大放异彩的是耐压性。



图 5带 Vespel 止推垫圈的行星齿轮架 （ © 杜邦 ）


用于氢气应用的聚酰亚胺基密封材料

氢气已成为下一代燃料的有前途的候选者，因为它能够储存绿色能源，通过天然气管道运输，并用于燃料电池和内燃机。然而，暴露于氢气的应用需要特殊的材料，这些材料可以抵抗氢脆并表现出低渗透性，同时又不会污染氢气。在这种情况下，用于密封的材料在防止泄漏和确保系统安全方面发挥着至关重要的作用。除了新的高 PV Vespel 牌号外，还提供已被证明非常适合氢气应用的共聚物。例如，Vespel SCP-5000 具有出色的耐氢性，并在高压和超低温等 条件下保持其机械性能。这在氢气应用中非常重要，因为氢气应用中，由于负的焦耳-汤姆逊效应（氢气膨胀过程中温度升高），或者由于氢气在氧气（空气）存在下通过静电火花点燃的能力，泄漏可能会产生严重后果。Vespel SCP-5000 对氢的渗透性较低，如图 6 所示。它的性能明显优于其他材料，其氢渗透系数比聚醚醚酮 （PEEK） 低 26 倍。



图 6 透氢性测试结果（由九州大学测量）（©杜邦）


Vespel 展示适当密封性能的另一个例子是车辆中的油箱阀。即使在数百万次循环后，这些阀门仍必须安全可靠地容纳氢气，以避免事故并确保操作安全 [6]。与某些类型的钢相比，Vespel 没有氢脆的迹象，并且不易快速减压。此外，它在低温条件 （-253 °C） 下保持相对的延展性，而聚三氟氯乙烯 （PCTFE） 等其他聚合物会变脆。

杜邦 Vespel SCP-5000 的机械性能可以概括为“柔软但坚固”：与钢相比，Vespel 的 5.62 GPa 低压缩模量确保了密封性能的“柔软”，而超过 600 MPa 的压缩应力极限则表明了“强”的机械弹性。这些特性转化为在很宽的温度和负载范围内良好的抗蠕变性，即使不需要增强填料。这些聚酰亚胺材料是关键密封应用的理想选择，可确保在各种条件下安全处理氢气，包括液化氢。



结论

杜邦 Vespel 品牌下的高性能聚酰亚胺基聚合物是出色的材料，可在电气化传动系统和氢暴露应用中展示其优势。Vespel 聚酰亚胺的特性对于提高未来移动出行技术的效率和可持续性非常重要。Vespel 止推垫圈以更高的允许 PV 极限突破极限，将有助于进一步优化齿轮箱性能，并致力于复杂齿轮箱设计的进一步小型化。此外，在氢密封中使用聚酰亚胺有助于提高氢应用的安全性和可靠性，这将在绿色能源储存和分配中发挥关键作用。高性能聚酰亚胺具有独特的性能和优于其他材料的优势，对于提高电动汽车和氢能技术的效率和可持续性至关重要。


Vespel® SCP 高温聚酰亚胺零件

品



在航空航天和工业应用中，Vespel® SCP 聚酰亚胺部件扩展了使用高温聚酰亚胺的空间。与传统聚酰亚胺相比，Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件具有更高的耐温性和更低的热膨胀系数。与 Vespel® SP-21 部件相比，填料技术减少了摩擦并显著提高了耐磨性。

延长部件寿命

由于具有优异的热氧化稳定性（图 1）和高温耐磨性（图 2），Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件在高温磨损环境中的使用寿命比传统聚酰亚胺更长。

重量更轻

Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件通过在更高温的环境中更换金属来减轻重量。在高温下，这两种材料都比传统的填充聚酰亚胺硬得多（图 3）。它们的低热膨胀系数允许更紧密的配合和更容易管理的公差叠加。SCP-5050 部件的 CTE 与不锈钢的 CTE 几乎相当。



图 1 的热稳定性


降低成本
用 Vespel® SCP-5050 或 SCP-50094 部件替换金属可以节省初始和生命周期成本。初始成本低于硬面或经过特殊处理的金属磨损部件。
减少对配合的高价值部件（例如喷气发动机定子）的磨损，可以大大降低维护成本。





图 2.耐磨性


如何看待它们

杜邦™ Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件在航空航天和其他行业具有重大优势。

喷气发动机： 的制造商在发动机应用中使用 Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件，提升了传统聚酰亚胺部件的磨损性能，并在高温环境中替换了金属部件，因为以前的温度限制而没有使用传统聚酰亚胺。典型应用包括耐磨垫和耐磨条、止推垫圈、衬套、轴承、保险杠等。



图 3.热时僵硬


其他航空航天用途：Vespel® SCP 部件出色的耐磨性能还可以在温度低于发动机内部的情况下提供优势。示例包括控制连杆组件、门机构、衬套、轴承、保险杠、耐磨垫和止推垫圈。

其他行业：Vespel® SCP-5050 和 SCP-50094 部件为车辆以及需要比传统聚酰亚胺和金属轴承更高的耐温能力、耐磨性和尺寸稳定性的工业设备提供成本和性能优势。

在玻璃制造中，SCP-5050 表现出较低的导热性和吸油性，同时比传统的玻璃瓶装组件具有更高的抗冲击性和耐磨性

用于密封件、绝缘体等：

Vespel® SCP-5000 是 SCP 系列中未填充的等级，使用与 SCP-5050 和 SCP-50094 相同的基础聚酰亚胺。它在需要介电特性的绝缘体或需要增强高温性能和化学相容性的密封件和阀座等应用中具有重大优势。

杜邦拥有合适的材料、技术和技术资源，可帮助您设计和制造 的零件和系统。

Vespel 是杜邦公司生产的一系列耐用高性能聚酰亚胺基塑料的商标。

特点和应用
Vespel 主要用于航空航天、半导体和运输技术。它结合了耐热性、润滑性、尺寸稳定性、耐化学性和抗蠕变性,可用于恶劣和 的环境条件。
与大多数塑料不同,即使在高温下也不会产生明显的释气,这使得它可用于轻质隔热罩和坩埚支撑。它在真空应用中也表现良好,低至极低的低温。然而,Vespel 往往会吸收少量的水,从而导致放置在真空中的泵时间更长。

尽管在这些特性中,有些聚合物都超过了聚酰亚胺,但它们的结合是 Vespel 的主要优势。

热物理性质
Vespel 通常用作测试热绝缘体的导热性参考材料,因为它具有高再现性和热物理性能的一致性。例如,它可以承受高达 300 °C 的反复加热,而不会改变其热性能和机械性能。已经发布了大量测量的热扩散率、比热容和推导密度的表格,这些表格都是温度的函数。
磁性
Vespel 用于 NMR 波谱的高分辨率探针,因为它的体积磁化率(Vespel SP-1 在 21.8 °C 时为 -9.02 ± 0.25×10?6[5])接近室温下的水(20 °C 时为 -9.03×10?6 [6]) 负值表示两种物质都是抗磁性的.将NMR样品周围材料的体积磁化率与溶剂的体积磁化率相匹配,可以减少磁共振线的磁化率展宽。
制造应用加工
Vespel 可以通过直接成型 (DF) 和等静压成型(基本形状 - 板材、棒材和管材)进行加工。对于原型数量,通常使用基本形状以提高成本效益,因为 DF 零件的工具成本相当高。对于大规模的CNC生产,DF零件通常用于降低每个零件的成本,而牺牲的材料性能不如等静压生产的基本形状。
类型
对于不同的应用,特殊配方被混合/复合。形状由三个标准过程生成:
压缩成型(用于板材和环);
等静压成型(棒材用);和
直接成型(用于大批量生产的小尺寸零件)。
与从压缩成型或等静压形状加工而成的零件相比,直接成型零件的性能特征较低。等静压形状具有各向同性的物理性质,而直接成型和压缩成型的形状表现出各向异性的物理性质。

性能优势

飞机发动机外件
杜邦™ Vespel® 可以帮助解决飞机发动机外部部件的严苛密封、磨损、摩擦、振动和耐热性挑战。

Vespel® 飞机发动机风扇叶片材料
杜邦™ Vespel® 为飞机风扇叶片耐磨条和叶片垫片提供经过验证的强度、耐磨性和低摩擦。

发动机部件
杜邦™ Vespel® 零件在高温下具有持久的性能,摩擦和磨损小,是衬套、垫圈和密封圈的理想选择。

涡轮增压器
杜邦™ Vespel® 部件有助于减少排放,同时具有耐热性和隔热性,是涡轮增压器和 EGR 系统的理想选择。

Vespel® SCP-5050 减轻重量并延长裹尸布寿命

个案研究

由耐高温的 VespelSCP-5050 复合材料制成的喷气发动机护罩具有经过验证的抗冲击性，并可能显着减轻重量（与铝相比减少 40%，与不锈钢和钛相比减少 75%）。使用 VespelSCP-5050 制成的护罩还具有更长的部件寿命，这要归功于减少了磨损界面、整个护罩使用了轴承材料以及消除了衬套寿命问题。® ®

复合护罩提供低摩擦、耐磨的表面，可防止损坏昂贵的金属叶片杆。此外，VespelSCP-5050 可以简化设计和组装，使用这种材料实现的重量减轻有助于提高飞机的燃油效率、航程和有效载荷能力。®

应用

护罩是一个分段环，其孔径向向外钻孔，用于喷气发动机压缩机内部使用的可变叶片杆。有些是分裂的。
凹槽被切成护罩以接受金属连接环，通常带有可磨损的密封。
护罩通常是铝、不锈钢或钛。
护罩利用衬套来增强磨损并减少可变叶片杆的摩擦。
内罩通常漂浮在发动机轴线上。
挑战

如果衬套过早磨损，昂贵的金属部件（如叶片）可能会损坏。
组件需要在预期的发动机使用寿命内承受热偏移。
护罩需要承受冲击、负载并保持叶片的相对位置。
护罩的设计需要允许与多个叶片同时组装。
更强的耐热磨损性


杜邦 Vespel 在高温下的耐磨性图表

溶液

设计护罩采用轻质、耐高温、耐磨的 VespelSCP-5050 复合材料代替金属。®

特点和优势

在超过 600F/315C 的应用环境中具有耐高温材料的能力。°°
由于减少了磨损界面，整个护罩使用轴承材料，并消除了衬套寿命问题，因此延长了部件寿命。
久经考验的抗冲击性。
由于复合材料的密度较低，与铝相比，重量可能减轻 40%，与不锈钢和钛相比，重量可能减轻 75%。
通过消除衬套，减少需要库存和组装的零件。
通过部件整合降低系统成本。
提供尽可能大的子组件。
与动态系数为 .2 或更低的金属相比，摩擦力更低。
复合材料与金属的减振性能。