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Vespel 是杜邦公司生產(chǎn)的一系列耐用高性能聚酰亞胺基塑料的商標(biāo)。

特點(diǎn)和應(yīng)用
Vespel 主要用于航空航天、半導(dǎo)體和運(yùn)輸技術(shù)。它結(jié)合了耐熱性、潤(rùn)滑性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和抗蠕變性,可用于惡劣和 的環(huán)境條件。
與大多數(shù)塑料不同,即使在高溫下也不會(huì)產(chǎn)生明顯的釋氣,這使得它可用于輕質(zhì)隔熱罩和坩堝支撐。它在真空應(yīng)用中也表現(xiàn)良好,低至極低的低溫。然而,Vespel 往往會(huì)吸收少量的水,從而導(dǎo)致放置在真空中的泵時(shí)間更長(zhǎng)。

盡管在這些特性中,有些聚合物都超過了聚酰亞胺,但它們的結(jié)合是 Vespel 的主要優(yōu)勢(shì)。

熱物理性質(zhì)
Vespel 通常用作測(cè)試熱絕緣體的導(dǎo)熱性參考材料,因?yàn)樗哂懈咴佻F(xiàn)性和熱物理性能的一致性。例如,它可以承受高達(dá) 300 °C 的反復(fù)加熱,而不會(huì)改變其熱性能和機(jī)械性能。已經(jīng)發(fā)布了大量測(cè)量的熱擴(kuò)散率、比熱容和推導(dǎo)密度的表格,這些表格都是溫度的函數(shù)。
磁性
Vespel 用于 NMR 波譜的高分辨率探針,因?yàn)樗捏w積磁化率(Vespel SP-1 在 21.8 °C 時(shí)為 -9.02 ± 0.25×10?6[5])接近室溫下的水(20 °C 時(shí)為 -9.03×10?6 [6]) 負(fù)值表示兩種物質(zhì)都是抗磁性的.將NMR樣品周圍材料的體積磁化率與溶劑的體積磁化率相匹配,可以減少磁共振線的磁化率展寬。
制造應(yīng)用加工
Vespel 可以通過直接成型 (DF) 和等靜壓成型(基本形狀 - 板材、棒材和管材)進(jìn)行加工。對(duì)于原型數(shù)量,通常使用基本形狀以提高成本效益,因?yàn)?DF 零件的工具成本相當(dāng)高。對(duì)于大規(guī)模的CNC生產(chǎn),DF零件通常用于降低每個(gè)零件的成本,而犧牲的材料性能不如等靜壓生產(chǎn)的基本形狀。
類型
對(duì)于不同的應(yīng)用,特殊配方被混合/復(fù)合。形狀由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過程生成:
壓縮成型(用于板材和環(huán));
等靜壓成型(棒材用);和
直接成型(用于大批量生產(chǎn)的小尺寸零件)。
與從壓縮成型或等靜壓形狀加工而成的零件相比,直接成型零件的性能特征較低。等靜壓形狀具有各向同性的物理性質(zhì),而直接成型和壓縮成型的形狀表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì)。

標(biāo)準(zhǔn)聚酰亞胺化合物的一些例子是:

SP-1原生聚酰亞胺提供從低溫到 300 °C (570 °F) 的工作溫度、高等離子體電阻以及 UL 等級(jí),可實(shí)現(xiàn)最小的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。這是未填充的基質(zhì)聚酰亞胺樹脂。它還提供高物理強(qiáng)度和 伸長(zhǎng)率,以及 的電氣和熱絕緣值。示例:Vespel SP-1。15%石墨(按重量計(jì)),SP-21添加到基礎(chǔ)樹脂中,可提高耐磨性并減少摩擦,適用于滑動(dòng)軸承、止推墊圈、密封環(huán)、滑塊和其他磨損應(yīng)用。這種化合物具有石墨填充等級(jí)中 的機(jī)械性能,但低于原始等級(jí)。示例:Vespel SP-21。40%石墨(按重量計(jì)),SP-22增強(qiáng)耐磨性、降低摩擦、提高尺寸穩(wěn)定性(低熱膨脹系數(shù))和抗氧化穩(wěn)定性。示例:Vespel SP-22。10%聚四氟乙烯和15%石墨(按重量計(jì)),SP-211添加到基礎(chǔ)樹脂中,可在各種操作條件下實(shí)現(xiàn) 的摩擦系數(shù)。它還具有出色的耐磨性, 可達(dá) 149 °C (300 °F)。典型應(yīng)用包括滑動(dòng)軸承或直線軸承,以及上面列出的許多磨損和摩擦用途。示例:Vespel SP-211。15%填充鉬(二硫化鉬固體潤(rùn)滑劑),SP-3在真空和其他無(wú)濕環(huán)境中,石墨實(shí)際上會(huì)變得具有磨蝕性,具有耐磨性和耐摩擦性。典型應(yīng)用包括密封件、滑動(dòng)軸承、齒輪和外太空中的其他磨損表面、超高真空或干燥氣體應(yīng)用。示例:Vespel SP-3。
材料屬性數(shù)據(jù)
Vespel的材料特性(通過等靜壓成型和機(jī)械加工生產(chǎn))
財(cái)產(chǎn) 單位 測(cè)試
條件 SP-1
(未填充) SP-21
(15%石墨) SP-22
(40%石墨) SP-211
(10%聚四氟乙烯,
15%石墨) SP-3
(15%鉬
2)
比重 無(wú)量 綱 1.43 1.51 1.65 1.55 1.60
熱膨脹
系數(shù) 10?6/K 211–296 千米 45 34 27 [9]
296–573 千米 54 49 38 54 52
導(dǎo)熱 W/mK 在 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47
體積電阻率 Ω·米 在 296 K 1014-10 15 1012-10 13
介電常數(shù) 無(wú)量 綱 在 100 Hz 時(shí) 3.62 13.53
在 10 kHz 時(shí) 3.64 13.28
在 1 MHz 時(shí) 3.55 13.41


Vespel is the trademark of a range of durable high-performance polyimide-based plastics made by DuPont.[1][2]

Characteristics and applications
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Vespel is mostly used in aerospace, semiconductor, and transportation technology. It combines heat resistance, lubricity, dimensional stability, chemical resistance, and creep resistance, and can be used in hostile and extreme environmental conditions.

Unlike most plastics,[3] it does not produce significant outgassing even at high temperatures, which makes it useful for lightweight heat shields and crucible support. It also performs well in vacuum applications,[4] down to extremely low cryogenic temperatures. However, Vespel tends to absorb a small amount of water, resulting in longer pump time while placed in a vacuum.

Although there are polymers surpassing polyimide in each of these properties, the combination of them is the main advantage of Vespel.

Thermophysical properties
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Vespel is commonly used as a thermal conductivity reference material for testing thermal insulators, because of high reproducibility and consistency of its thermophysical properties. For example, it can withstand repeated heating up to 300 °C without altering its thermal and mechanical properties.[citation needed] Extensive tables of measured thermal diffusivity, specific heat capacity, and derived density, all as functions of temperature, have been published.[citation needed]

Magnetic properties
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Vespel is used in high-resolution probes for NMR spectroscopy because its volume magnetic susceptibility (?9.02 ± 0.25×10?6 for Vespel SP-1 at 21.8 °C[5]) is close to that of water at room temperature (?9.03×10?6 at 20 °C [6]) Negative values indicate that both substances are diamagnetic. Matching volume magnetic susceptibilities of materials surrounding NMR sample to that of the solvent can reduce susceptibility broadening of magnetic resonance lines.

Processing for manufacturing applications
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Vespel can be processed by direct forming (DF) and isostatic molding (basic shapes – plates, rods and tubes). For prototype quantities, basic shapes are typically used for cost efficiency since tooling is quite expensive for DF parts. For large scale CNC production, DF parts are often used to reduce per part costs, at the expense of material properties which are inferior to those of isostatically produced basic shapes.[7]

Types
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For different applications, special formulations are blended/compounded. Shapes are produced by three standard processes:

compression molding (for plates and rings);
isostatic molding (for rods); and
direct forming (for small size parts produced in large volumes).
Direct-formed parts have lower performance characteristics than parts that have been machined from compression-molded or isostatic shapes. Isostatic shapes have isotropic physical properties, whereas direct formed and compression molded shapes exhibit anisotropic physical properties.

Some examples of standard polyimide compounds are:

SP-1 virgin polyimideprovides operating temperatures from cryogenic to 300 °C (570 °F), high plasma resistance, as well as a UL rating for minimal electrical and thermal conductivity. This is the unfilled base polyimide resin. It also provides high physical strength and maximal elongation, and the best electrical and thermal insulation values. Example: Vespel SP-1.15% graphite by weight, SP-21added to the base resin for increased wear resistance and reduced friction in applications such as plain bearings, thrust washers, seal rings, slide blocks and other wear applications. This compound has the best mechanical properties of the graphite-filled grades, but lower than the virgin grade. Example: Vespel SP-21.40% graphite by weight, SP-22for enhanced wear resistance, lower friction, improved dimensional stability (low coefficient of thermal expansion), and stability against oxidation. Example: Vespel SP-22.10% PTFE and 15% graphite by weight, SP-211added to the base resin for the lowest coefficient of friction over a wide range of operating conditions. It also has excellent wear resistance up to 149 °C (300 °F). Typical applications include sliding or linear bearings as well as many wear and friction uses listed above. Example: Vespel SP-211.15% moly-filled (molybdenum disulfide solid lubricant), SP-3for wear and friction resistance in vacuum and other moisture-free environments where graphite actually becomes abrasive. Typical applications include seals, plain bearings, gears, and other wear surfaces in outer space, ultra-high vacuum or dry gas applications. Example: Vespel SP-3.
Material properties data
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Material properties of Vespel[8] (produced by isostatic molding and machining)
Property Units Test
condition SP-1
(unfilled) SP-21
(15% graphite) SP-22
(40% graphite) SP-211
(10% PTFE,
15% graphite) SP-3
(15% MoS
2)
Specific gravity dimensionless 1.43 1.51 1.65 1.55 1.60
Thermal expansion
coefficient 10?6/K 211–296 K 45 34 27 [9]
296–573 K 54 49 38 54 52
Thermal conductivity W/mK at 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47
Volume resistivity Ω·m at 296 K 1014–1015 1012–1013
Dielectric constant dimensionless at 100 Hz 3.62 13.53
at 10 kHz 3.64 13.28
at 1 MHz 3.55 13.111




性能優(yōu)勢(shì)

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外件
杜邦™ Vespel® 可以幫助解決飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外部部件的嚴(yán)苛密封、磨損、摩擦、振動(dòng)和耐熱性挑戰(zhàn)。

Vespel® 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片材料
杜邦™ Vespel® 為飛機(jī)風(fēng)扇葉片耐磨條和葉片墊片提供經(jīng)過驗(yàn)證的強(qiáng)度、耐磨性和低摩擦。

發(fā)動(dòng)機(jī)部件
杜邦™ Vespel® 零件在高溫下具有持久的性能,摩擦和磨損小,是襯套、墊圈和密封圈的理想選擇。

渦輪增壓器
杜邦™ Vespel® 部件有助于減少排放,同時(shí)具有耐熱性和隔熱性,是渦輪增壓器和 EGR 系統(tǒng)的理想選擇。

半導(dǎo)體制造后端
尺寸穩(wěn)定的杜邦™ Vespel® 部件是晶圓處理和芯片測(cè)試的理想選擇 - 它們磨損低,不會(huì)損壞金屬或陶瓷等晶圓。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙設(shè)計(jì)
杜邦™ Vespel® 具有久經(jīng)考驗(yàn)的剪切強(qiáng)度、抗沖擊性和減輕重量,可提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的性能。

Vespel® 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油系統(tǒng)密封件
杜邦™ Kalrez® O 形圈、墊圈和定制密封件可承受噴氣燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、液壓油、火箭推進(jìn)劑和氧化劑的侵蝕。

動(dòng)力運(yùn)動(dòng)車輛
杜邦™ Vespel® 離合器組件具有韌性、高摩擦下的低磨損和抗沖擊性,使其成為全地形車、摩托車等的理想選擇。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙設(shè)計(jì)
杜邦™ Vespel® 具有久經(jīng)考驗(yàn)的剪切強(qiáng)度、抗沖擊性、輕量化和高耐熱性,可提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙性能。

傳動(dòng)系統(tǒng)組件

高性能 Vespel® 傳動(dòng)系統(tǒng)組件有助于控制摩擦、限制磨損并降低卡死風(fēng)險(xiǎn)

壓縮機(jī)組件

常規(guī)
 
經(jīng)久耐用的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)部件，摩擦力更小

杜邦解決方案可提高性能并延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，同時(shí)減輕重量并降低成本。

 

杜邦™ Vespel® 能夠在有潤(rùn)滑或無(wú)潤(rùn)滑的情況下運(yùn)行，磨損和摩擦小，是以下應(yīng)用的 材料：
定子葉片襯套
保險(xiǎn)杠和耐磨墊
耐磨密封件
主轉(zhuǎn)子保險(xiǎn)杠軸承
復(fù)合護(hù)罩

使用 Vespel® 制造的飛機(jī)壓縮機(jī)零件提供：

在 溫度下具有高性能
出色的蠕變強(qiáng)度
抗沖擊性
的尺寸穩(wěn)定性
較低的熱膨脹
易于加工

50 多年來，飛機(jī)制造商和供應(yīng)商一直依賴 Vespel® 零件和形狀、聚合物復(fù)合材料和樹脂復(fù)合材料。而且，我們的技術(shù)人員擁有 100 多個(gè)牌號(hào)，將幫助您找到應(yīng)對(duì)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的 解決方案。


可靠的 Vespel® 組件可抵抗渦輪增壓器和 EGR 系統(tǒng)的高溫，并有助于減少排放

杜邦™ Vespel® 材料具有耐熱和隔熱能力，為工程師在設(shè)計(jì)汽車渦輪增壓器和 EGR（廢氣再循環(huán)）系統(tǒng)時(shí)提供了更多選擇。

 

提高燃油效率和減少排放的一種方法是使用渦輪增壓器和 EGR 技術(shù)。然而，在渦輪增壓環(huán)境中，組件必須能夠承受極高的溫度。即使在最苛刻的發(fā)動(dòng)機(jī)條件下，包括高達(dá) 300°C（甚至在短期內(nèi)甚至更高的溫度），Vespel® 襯套和墊圈也不會(huì)熔化。

即使在廢氣和碳顆粒產(chǎn)生油的 EGR 環(huán)境中，Vespel® 也能提供高性能、低摩擦和低磨損。

Vespel® 為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)人員提供了更大的靈活性，因?yàn)樗峁?br />
低磨損和低摩擦
低熱膨脹
與金屬
相比，NVH 性能更高 抗沖擊和抗蠕變性
的尺寸穩(wěn)定性
耐化學(xué)性
渦輪機(jī)體和執(zhí)行器之間的隔熱性

杜邦材料解決了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外部部件最棘手的密封、磨損和摩擦挑戰(zhàn)

當(dāng)您尋求 面、 創(chuàng)新性和高性能的基于科學(xué)的解決方案時(shí)，杜邦™ Vespel® 可以滿足您的需求。

50 多年來，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外件制造商一直依賴 Vespel® 來：

低摩擦和高耐磨性
重載下的高強(qiáng)度
減振
耐熱性
緊密密封
抗蠕變性
電氣和隔熱

Vespel® 為惡劣環(huán)境中的組件提供高性能，包括：

復(fù)合管夾
管道密封件
套圈
閥門密封件
保險(xiǎn)杠、耐磨墊和耐磨條
驅(qū)動(dòng)臂軸承
鐘形曲柄襯套
自鎖緊固件
絕緣子
花鍵適配器
聯(lián)軸器

此外，Vespel® 使重量更輕的部件不僅實(shí)用，而且在許多情況下比標(biāo)準(zhǔn)金屬、陶瓷和其他工程聚合物更好。


電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行始于正確的部件

由小型電動(dòng)機(jī)和由杜邦™ Vespel® 零件制成的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的汽車系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

的汽車制造商都依賴采用杜邦專有成型技術(shù)制造的推力塞。Vespel® 推力塞施加恰到好處的摩擦力，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)打開和關(guān)閉，并在部分打開時(shí)將窗戶保持在原位。

Vespel® 止推塞和止推板有助于提高以下設(shè)備的使用壽命：

小型減速電機(jī)
冷卻風(fēng)扇電機(jī)
用于調(diào)整轉(zhuǎn)向和座椅位置
的齒輪箱 窗戶升降電機(jī)
天窗、天窗和全景天窗電機(jī)
門滑動(dòng)電機(jī)
雨刮器電機(jī)
執(zhí)行器襯套


Vespel® 提供低摩擦和耐磨性，使發(fā)動(dòng)機(jī)部件性能更好

對(duì)于需要耐用、持久性能的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用，杜邦™ Vespel® 部件具有高尺寸穩(wěn)定性，即使在潤(rùn)滑不良或具有高 PV 限制的干燥環(huán)境中也表現(xiàn)出色。

 

Vespel® 能夠在高溫下連續(xù)運(yùn)行，具有低摩擦和低磨損的特點(diǎn)，是用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件的 材料，包括：

曲軸止推墊圈
同步帶張緊器襯套
V V T（可變氣門正時(shí)）密封環(huán)
正時(shí)鏈導(dǎo)軌

此外，Vespel® 還具有出色的耐發(fā)動(dòng)機(jī)油性。


杜邦材料推動(dòng)半導(dǎo)體制造，提高正常運(yùn)行時(shí)間和質(zhì)量，同時(shí)降低每片晶圓的成本

杜邦為半導(dǎo)體制造過程的許多環(huán)節(jié)提供支持，從先進(jìn)的芯片制造到封裝和組裝。我們幫助客戶減少維護(hù)，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高安全性。此外，我們材料的純度減少了污染，從而提高了晶圓產(chǎn)量。

推進(jìn)半導(dǎo)體制造的技術(shù)

高溫、腐蝕性化學(xué)品和惡劣環(huán)境——這是芯片制造如此具有挑戰(zhàn)性的三個(gè)原因。杜邦提供可靠、高質(zhì)量的材料，以支持當(dāng)今的大批量制造過程。

通過與客戶的密切合作，我們開發(fā)解決方案，以推進(jìn)半導(dǎo)體芯片的發(fā)展，這些芯片廣泛應(yīng)用于從消費(fèi)電子和汽車應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)領(lǐng)域。


高性能 Vespel® 傳動(dòng)系統(tǒng)組件有助于控制摩擦、限制磨損并降低卡死風(fēng)險(xiǎn)

杜邦™ Vespel® 零件有助于減少摩擦造成的能量損失，使傳動(dòng)系統(tǒng)更高效、更耐用、更輕便、更堅(jiān)固。Vespel® 在苛刻的負(fù)載和不良的潤(rùn)滑條件下都是可靠的。此外，它使工程師即使在低潤(rùn)滑條件下也能突破光伏極限。

與同類材料相比，Vespel® 組件具有更高的耐用性和更好的可靠性。汽車制造商之所以選擇 Vespel® 傳動(dòng)系統(tǒng)組件，是因?yàn)樗鼈儯?br />
降低癲癇發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)
不熔化
即使在苛刻的 PV 限制
下也表現(xiàn)出低磨損 在高溫
下保持出色的尺寸穩(wěn)定性 允許小型化和輕
量化 耐受典型的變速箱潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑脂
使用超低粘度潤(rùn)滑劑
由于出色的摩擦性能，可減少扭矩?fù)p失

在傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中，Vespel® 零件（如密封環(huán)、止推墊圈、襯套和叉墊）在以下方面表現(xiàn)出色：

自動(dòng)變速器、CVT（無(wú)級(jí)變速器）和雙離合變速器
分動(dòng)箱
液力變矩器
其他傳動(dòng)系統(tǒng)部件

使用壽命長(zhǎng)，解決方案經(jīng)濟(jì)高效

在重型非公路變速器和液壓馬達(dá)中，Vespel® 密封環(huán)和止推墊圈提供長(zhǎng)壽命和具有成本效益的解決方案，以滿足較短的交貨時(shí)間要求和生產(chǎn)量要求。


Vespel® ASB 通道幫助飛機(jī)反推器運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間、更安全

常規(guī)
應(yīng)用

推力反轉(zhuǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的臨時(shí)分流，使其向前而不是向后。它有助于在飛機(jī)著陸后減慢速度，減少制動(dòng)器的磨損并縮短著陸距離。平移整流罩門通過插入機(jī)艙橫梁的 Vespel® ASB-0664 通道內(nèi)的移動(dòng)滑塊打開和關(guān)閉。需要平穩(wěn)的平移和低摩擦系數(shù)，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命期間通道的低磨損。

挑戰(zhàn)

低于 0.20 的低摩擦力可降低驅(qū)動(dòng)力。
能夠在 -70°C 至 130°C（-22°F 至 265°F）之間工作。
40,000 至 80,000 個(gè)操作周期，具體取決于飛機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)類型。
高負(fù)載，3 至 30 MPa（430 至 4300 psi），特別是如果需要用于拒絕起飛 （RTO）。
耐腐蝕、飛機(jī)液體（油、煤油、清潔劑）、真菌、冰。
重量輕。


為可持續(xù)交通提供動(dòng)力

品
 
更輕的動(dòng)力總成系統(tǒng)有助于提高燃油效率

汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)提供了一個(gè)減輕車輛重量和提高燃油效率的機(jī)會(huì)，同時(shí)降低了系統(tǒng)的總成本。

用更輕的塑料代替金屬部件，可以改變動(dòng)力總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式。這在一定程度上是可能的，因?yàn)槎虐?trade; Zytel® PLUS 尼龍系列產(chǎn)品具有出色的性能。Zytel® PLUS 產(chǎn)品在高溫、惡劣的化學(xué)環(huán)境中非常耐用，這些環(huán)境存在于過去僅由金屬制成的引擎蓋下應(yīng)用中。

為創(chuàng)新提供原材料

僅使用金屬材料生產(chǎn)動(dòng)力總成系統(tǒng)組件并不是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)出行的長(zhǎng)期解決方案。金屬受到其質(zhì)量、制造工藝和物理特性的限制，這些都會(huì)增加重量并限制設(shè)計(jì)靈活性。

除了減輕車輛重量外，與金屬相比，高性能聚合物還為動(dòng)力總成系統(tǒng)提供了更多的設(shè)計(jì)和工具靈活性，還延長(zhǎng)了工具壽命并降低了系統(tǒng)總成本。例如，典型的注塑成型聚合物零件的刀具壽命超過 100 萬(wàn)個(gè)單位，而壓鑄鋁和鎂零件的模具壽命通常短得多，約為 70,000 至 100,000 個(gè)單位。

做出持久的改變

此外，聚合物的特性可以幫助用戶集成多個(gè)部件和功能，從而實(shí)現(xiàn)更輕、更簡(jiǎn)單、更具成本效益的動(dòng)力總成系統(tǒng)。提高燃油效率的機(jī)會(huì)是顯而易見的——汽車重量?jī)H減輕 50 公斤（110 磅），每公里可減少多達(dá) 5 克二氧化碳，并將燃油經(jīng)濟(jì)性提高多達(dá) 2%。

使零件和流程變得更好

隨著汽車制造商制造更小的發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓等動(dòng)力增壓技術(shù)正被用于提供滿足購(gòu)車消費(fèi)者需求所需的性能。渦輪增壓系統(tǒng)會(huì)引入更高的溫度和壓力，以及更多的廢氣再循環(huán) （EGR），從而導(dǎo)致暴露于更具腐蝕性的化學(xué)品混合物中。

杜邦為渦輪增壓器和排放系統(tǒng)提供多種材料，可以承受這些新條件：除了典型的 Zytel® 產(chǎn)品外，杜邦™ Zytel® PLUS 尼龍和杜邦™ Zytel® HTN92 系列 PPA 樹脂還為這些要求苛刻的應(yīng)用提供高性能。這些樹脂基于我們的 SHIELD 技術(shù)，在熱氧化性方面實(shí)現(xiàn)了飛躍，可以支持長(zhǎng)期的熱老化性能。

表現(xiàn)出色的產(chǎn)品組合

Zytel® PLUS 產(chǎn)品組合包括一系列牌號(hào)，在耐熱性和耐化學(xué)性方面均優(yōu)于傳統(tǒng)尼龍。對(duì)于動(dòng)力總成系統(tǒng)而言，與標(biāo)準(zhǔn)的熱穩(wěn)定尼龍相比，這些特性可以支持將某些發(fā)動(dòng)機(jī)部件的使用壽命延長(zhǎng)一倍的機(jī)會(huì)。這為在塑料材料以前無(wú)法處理的應(yīng)用中替代金屬部件創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

更多選擇和更多使用方式

通過與原始設(shè)備制造商和供應(yīng)鏈的各個(gè)層面合作，我們的材料科學(xué)和應(yīng)用開發(fā)資源可幫助評(píng)估設(shè)計(jì)、操作條件和制造工藝，從而幫助汽車制造商指定正確等級(jí)的 Zytel® PLUS 或我們的其他材料之一。杜邦與這些動(dòng)力總成系統(tǒng)工程師、設(shè)計(jì)師和制造商合作，幫助預(yù)測(cè)車輛生命周期內(nèi)的預(yù)期部件性能。通過亞洲、歐洲和美洲的區(qū)域開發(fā)中心，我們可以建模、分析并幫助優(yōu)化組件設(shè)計(jì)和性能。杜邦與原始設(shè)備制造商和供應(yīng)商合作，從概念到商業(yè)發(fā)布和生產(chǎn)。

示例 1：管理熱氣體

為了滿足更高的溫度要求、高 EGR（廢氣再循環(huán)）率和模塊化設(shè)計(jì)方法，渦輪增壓器風(fēng)管系統(tǒng)正在擺脫更重、更昂貴的鋁、不銹鋼和鍍鋅鋼。

如今的解決方案是高溫半芳香族聚酰亞胺 （PPA），例如杜邦™ Zytel®HTN 高性能聚酰胺樹脂。這些高性能塑料支持風(fēng)管系統(tǒng)中的先進(jìn)設(shè)計(jì)和集成。零件的集成可以消除對(duì)夾具、支架和硅膠套的需求，使組裝更簡(jiǎn)單、更高效。

例如，位于日內(nèi)瓦的杜邦 吹塑技術(shù)中心生產(chǎn) 3D 吸塑吹塑和共擠管材，可以將渦輪增壓器增壓空氣冷卻器與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管相結(jié)合。“熱側(cè)”風(fēng)管正在開發(fā)中，使用我們的耐高溫尼龍HSLX樹脂，耐溫高達(dá)210°C。

示例 2：減少摩擦

通過減少摩擦和磨損來提高動(dòng)力總成效率有助于降低油耗和耐用性。通過定義一組在高溫下影響磨損的關(guān)鍵材料特性，杜邦科學(xué)家已經(jīng)證明，與現(xiàn)有材料相比，使用 Vespel® SCP 樹脂等材料可改善 60-70% 的磨損。

例如，在旋轉(zhuǎn)表面之間帶有潤(rùn)滑劑的盤式系統(tǒng)上的板通常用于傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用，例如止推墊圈和密封環(huán)。通過仔細(xì)優(yōu)化材料選擇和設(shè)計(jì)指南，同時(shí)考慮系統(tǒng)的熱需求，我們已經(jīng)能夠證明測(cè)量的摩擦減少了 45% 到 55%，這對(duì)于幾個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)組件來說是一個(gè)顯著的收益。

汽車制造商在評(píng)估了 Vespel® SCP 材料在暴露于高濃度煙塵和焦炭顆粒的排放閥應(yīng)用中的性能后，發(fā)現(xiàn) EGR 閥的性能有所提高。這些顆粒會(huì)導(dǎo)致磨損問題和驅(qū)動(dòng)速度問題，主要是由于摩擦性能隨時(shí)間的變化。


電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行始于正確的部件

由小型電動(dòng)機(jī)和由杜邦™ Vespel® 零件制成的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的汽車系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

 

的汽車制造商都依賴采用杜邦專有成型技術(shù)制造的推力塞。Vespel® 推力塞施加恰到好處的摩擦力，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)打開和關(guān)閉，并在部分打開時(shí)將窗戶保持在原位。

Vespel® 止推塞和止推板有助于提高以下設(shè)備的使用壽命：

小型減速電機(jī)
冷卻風(fēng)扇電機(jī)
用于調(diào)整轉(zhuǎn)向和座椅位置
的齒輪箱 窗戶升降電機(jī)
天窗、天窗和全景天窗電機(jī)
門滑動(dòng)電機(jī)
雨刮器電機(jī)
執(zhí)行器襯套



支持可持續(xù)交通

品
 
推動(dòng)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)步

杜邦工程師和材料科學(xué)資源正在與 各地的供應(yīng)商和制造商合作，以幫助汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的燃油經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。

目標(biāo)是制造更省油的汽車、卡車和工業(yè)機(jī)械。我們正在共同努力，使用新材料實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，并開發(fā)創(chuàng)新方法，幫助減少對(duì)化石燃料的依賴，減少汽車、卡車和機(jī)械或整體溫室氣體排放，包括所用材料的制造。

推動(dòng)持久的變革

杜邦通過多種方式與汽車制造商合作。我們支持用高性能彈性體和熱塑性塑料替換較重的金屬和其他塑料部件。杜邦材料適用于多種汽車系統(tǒng)，包括引擎蓋下和動(dòng)力總成應(yīng)用，這些應(yīng)用必須耐高溫和磨蝕性燃料和液體。

我們還擁有最廣泛的聚合物系列之一，這些聚合物使用非食品可再生資源制成，以替代石化基材料。

如何處理一氧化碳2

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的概念：更輕的汽車需要更少的燃料，產(chǎn)生更少的一氧化碳2排放。許多汽車制造商已經(jīng)減少了一氧化碳的排放2排放是企業(yè)的首要任務(wù)。此外，一些國(guó)家還為參與排放交易的公司提供激勵(lì)措施。無(wú)論哪種情況，都要找到有助于減少一氧化碳的材料替代品2排放還可以降低成本。

減少摩擦和能量損失

杜邦™ Vespel® 零件和形狀用于減少需要高耐熱性和耐化學(xué)性的苛刻發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力總成應(yīng)用中的磨損和摩擦。例如，自潤(rùn)滑 Vespel® 襯套可以在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的 EGR 閥的整個(gè)生命周期內(nèi)保持一致的性能，有助于實(shí)現(xiàn)新的排放標(biāo)準(zhǔn)。

創(chuàng)新中心

任何組織或政府都無(wú)法單獨(dú)支持汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此杜邦正在通過 各地的創(chuàng)新中心與客戶、合作伙伴和政府合作。我們?cè)陧n國(guó)首爾建立了汽車創(chuàng)新中心;印度浦那;日本名古屋;瑞士日內(nèi)瓦;土耳其伊斯坦布爾;和美國(guó)密歇根州的特洛伊。

可持續(xù)性是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

在瞬息萬(wàn)變、競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中，杜邦正在與材料制造商、零部件供應(yīng)商和制造商合作進(jìn)行創(chuàng)新，以幫助汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的可持續(xù)性。我們看到了結(jié)果，從更高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)到使用采用可再生材料的飾面的內(nèi)飾。

2011年，福特、菲亞特和豐田在塑料工程師協(xié)會(huì)的“ 創(chuàng)新性的塑料使用”頒獎(jiǎng)典禮上都獲得了獲獎(jiǎng)?wù)摺Ｋ麄兌寂c杜邦工程師合作，并使用了采用可再生來源杜邦材料的組件。杜邦可以幫助您應(yīng)對(duì)汽車行業(yè)如何通過材料選擇提高可持續(xù)性的挑戰(zhàn)，并制造消費(fèi)者、公司和政府現(xiàn)在想要和需要的汽車。


杜邦™ Vespel® 零件使 Oliver Twinsafe® 閥門在逸散性排放控制方面達(dá)到新的里程碑

2月， 23 2023
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閥桿包裝可顯著減少甲烷泄漏

特拉華州威爾明頓，2023 年 2 月 23 日 — 杜邦電子與工業(yè)部門旗下的杜邦™ Vespel® 零件和形狀業(yè)務(wù)部今天宣布， 的儀表、管道、海底和氫氣與碳捕集制造商之一 Oliver Valves Ltd. 及其姊妹公司 Oliver Twinsafe Valves 開發(fā)了一種使用杜邦™ Vespel® SP-21 部件用于能源行業(yè)的閥桿組。閥桿組用于工業(yè)閥體，以形成低摩擦、壓力密封，以防止泄漏。這種創(chuàng)新的閥桿組通常用于天然氣輸送和其他要求苛刻的應(yīng)用，使用 Vespel® 高級(jí)聚酰亞胺，可在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中提供更可持續(xù)的解決方案。

甲烷排放是當(dāng)今 變暖的 大原因*，因此必須立即大幅減少甲烷排放，天然氣才能在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮支持作用。

新的閥桿組提供了一種解決方案，因?yàn)榧词乖诃h(huán)境溫度下，純石墨替代品也無(wú)法滿足 MESC 77/300 B 類標(biāo)準(zhǔn)，與石墨 + PEEK（聚醚醚酮）相比，性能顯著提高。在 200 oC 時(shí)，Vespel® 可減少 40% 的泄漏，而在非常高的溫度 （350 oC） 下，可減少 65 倍的泄漏[1 ] 除了對(duì) PEEK 進(jìn)行重要改進(jìn)外，具有高熱穩(wěn)定性的 Vespel® SP-21 部件還使 Oliver Twinsafe® 閥門的閥桿組能夠：

在環(huán)境溫度下，與 MESC 77/300 B 類標(biāo)準(zhǔn)相比，可減少 >98% 的泄漏

在 350 oC 和 -50 oC 下保持其密封能力，與可接受的水平相比，可減少 90% 的泄漏

在不太 的條件下，與可接受的水平1相比，始終減少 >95% 的泄漏。

________________________________

[1 ]測(cè)試壓力 = 300 級(jí)。 測(cè)試介質(zhì) = 氦氣 97% 純度?？山邮艿男孤┞?- 7.12 x 10-5 mbar.l/s。

Vespel® 技術(shù)經(jīng)理 Rakesh Nambiar 表示：“Oliver Valves Ltd. 和杜邦實(shí)現(xiàn)了一個(gè)新的里程碑，可能被視為減少甲烷逸散性排放的行業(yè)標(biāo)桿?！叭绻梢詫⑦@樣的改進(jìn)外推到整個(gè)天然氣行業(yè)，那么2030年凈零排放情景可能會(huì)在這個(gè)截止日期之前成為現(xiàn)實(shí)。Vespel® 獨(dú)特的熱學(xué)、機(jī)械學(xué)和摩擦學(xué)性能混合在一起，使制造的閥門能夠滿足最嚴(yán)格的密封要求，例如氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸。這種合作對(duì)于我們利用科學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的 的核心目標(biāo)至關(guān)重要。


優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)效率和性能
 
小型化，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率

使用可提高性能或效率的技術(shù)來縮小汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸，是該行業(yè)在不影響性能的情況下降低排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性的主要方式。這些技術(shù)范圍從提高功率的渦輪增壓器到直噴多速自動(dòng)變速器。

消費(fèi)者認(rèn)知背后的科學(xué)

杜邦專注于材料和科學(xué)如何減少摩擦并優(yōu)化質(zhì)效比。我們正在開發(fā)能夠承受熱量、化學(xué)品和壓力的輕質(zhì)材料，以便汽車行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)減重目標(biāo)。杜邦 正在研究如何回收和再利用 CO2 并降低滾動(dòng)阻力。在提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和節(jié)省燃油方面，有大量的科學(xué)和工程技術(shù)，同時(shí)有助于保持舒適性、性能和系統(tǒng)總成本。

提高客戶滿意度和更清潔 的技術(shù)

在優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)效率方面，汽車行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是巨大的——超過 65% 的能量損失發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部。杜邦專注于開發(fā)技術(shù)和材料，幫助汽車制造商縮小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，同時(shí)提高燃油經(jīng)濟(jì)性并保持性能。我們目前正在研究從渦輪增壓器到直噴和多速自動(dòng)變速器的各種技術(shù)，以提升功率。我們正在開發(fā)耐熱、耐壓和耐化學(xué)腐蝕的塑料、彈性體和復(fù)合材料，以幫助該行業(yè)將重量更輕的動(dòng)力提升技術(shù)添加到更小、更高效的發(fā)動(dòng)機(jī)中。

杜邦發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高材料正在幫助該行業(yè)實(shí)現(xiàn)減重目標(biāo)，回收和再利用廢氣，并降低滾動(dòng)阻力。消費(fèi)者希望汽車能夠在不犧牲舒適性或性能的情況下節(jié)省燃油，并且不會(huì)增加任何成本。杜邦科學(xué)家每天都在與汽車工程師合作，以滿足當(dāng)今市場(chǎng)的嚴(yán)格要求。

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率

杜邦發(fā)動(dòng)機(jī)效率 目前正在與汽車行業(yè)合作，開發(fā)渦輪增壓技術(shù)和材料，用于主流汽車生產(chǎn)，至少可以說，這些汽車的應(yīng)用要求非常嚴(yán)格。我們正在開發(fā)具有抵抗力的材料：

高溫
廢氣再循環(huán) （EGR） 酸度較高
高壓
化學(xué)腐蝕性冷卻劑
杜邦™ Vespel® 零件和形狀
由杜邦™ Vespel® 零件和形狀制成的滾珠軸承保持器可以通過輕重量和慣性來縮短渦輪增壓器的響應(yīng)時(shí)間。Vespel® 廢氣門襯套實(shí)現(xiàn)了所需的密封，而不會(huì)對(duì)軸造成通常的磨損和磨損。如今，杜邦™ Nomex® 光纖正在幫助 OEM 應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)，包括 （H）EV 中使用的電機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率密度要求增加以及惡劣的工作條件。

更多杜邦發(fā)動(dòng)機(jī)效率解決方案

在杜邦，我們致力于利用科學(xué)將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新。以下是我們正在與汽車行業(yè)合作伙伴合作的一些舉措。
可持續(xù)性
替代驅(qū)動(dòng)器
輕量化
提高性能
舒適與設(shè)計(jì)
安全
汽車制造成本



用于渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的高性能材料

汽車行業(yè)面臨的 挑戰(zhàn)是在不犧牲動(dòng)力的情況下提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放，所有這些都會(huì)影響渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的材料。盡管人們都在談?wù)撾娏︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)，但該行業(yè)在未來 15-20 年內(nèi)仍將依賴內(nèi)燃機(jī)，同時(shí)解決這些挑戰(zhàn)。

因此，2.5L以下的小型內(nèi)燃機(jī)將大幅增長(zhǎng)。這些小排量發(fā)動(dòng)機(jī)將有助于提供燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，但可能需要某種類型的性能提升才能提供客戶所需的動(dòng)力輸出。這種推動(dòng)力將來自渦輪增壓器等設(shè)備。

渦輪增壓器和排放系統(tǒng)的材料現(xiàn)在必須承受由以下原因引起的更惡劣的運(yùn)行環(huán)境：

更高的溫度（峰值為 170 攝氏度至 230 攝氏度）oo

EGR（廢氣再循環(huán)）酸度較高

壓力增加

腐蝕性冷卻劑

穿

渦輪增壓器和排放系統(tǒng)中的磨損和摩擦

在過去幾年中，杜邦已將基礎(chǔ)材料科學(xué)應(yīng)用于渦輪增壓器和排放系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)部件的挑戰(zhàn)，這些部件具有獨(dú)特的磨損和摩擦要求。

雖然磨損有很多種類型，但杜邦將磨損定義為一個(gè)物體與另一個(gè)物體滑動(dòng)。磨損是基材在試圖抵抗其他物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)抵抗破裂的能力（或無(wú)法抵抗）。

通過定義一組影響高溫磨損的關(guān)鍵材料特性，杜邦科學(xué)家已經(jīng)能夠證明磨損改善了 60-70%。

例如，在旋轉(zhuǎn)表面之間帶有潤(rùn)滑劑的盤式系統(tǒng)上的板通常用于傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用，例如止推墊圈和密封環(huán)。通過仔細(xì)優(yōu)化材料選擇和設(shè)計(jì)指南，同時(shí)了解系統(tǒng)的熱需求，我們已經(jīng)能夠證明測(cè)量的摩擦減少了 45% 到 55%，這對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)組件來說是一個(gè)顯著的收益。

為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命，部件磨損應(yīng)該很少或沒有磨損。為了實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的響應(yīng)時(shí)間，摩擦應(yīng)在車輛的整個(gè)使用壽命內(nèi)保持恒定。當(dāng)應(yīng)用于具有先進(jìn)排放控制系統(tǒng)的小型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，暴露條件會(huì)推動(dòng)傳統(tǒng)材料的性能極限。

杜邦™Vespel SCP樹脂塑料產(chǎn)品系列是杜邦公司對(duì)摩擦和磨損研究的成果之一。Vespel SCP材料提供：®®

磨損減少多達(dá) 60-70%。

在更高的溫度、更高的壓力時(shí)間和速度限制下具有更長(zhǎng)的使用壽命。

接近鋁的熱膨脹系數(shù)。

汽車制造商在評(píng)估了暴露于高濃度煙灰和焦炭顆粒的排放閥應(yīng)用中的 Vespel SCP 材料后，發(fā)現(xiàn) EGR 閥的性能有所提高，這也會(huì)導(dǎo)致磨損問題和驅(qū)動(dòng)速度問題，這主要是由于摩擦性能隨時(shí)間的變化。®

渦輪增壓器和排放控制裝置

Vespel 已在控制臂端和連桿襯套等應(yīng)用中成功進(jìn)行了測(cè)試，這些應(yīng)用位于渦輪增壓器外部并暴露在發(fā)動(dòng)機(jī)艙環(huán)境中。工程師們還在考慮內(nèi)部軸承部件，如滾珠軸承保持器、軸墊片和密封件。®

隨著電子控制裝置的使用越來越多，這些組件必須以非?？斓尿?qū)動(dòng)速度運(yùn)行。杜邦已經(jīng)證明，即使在數(shù)百萬(wàn)次循環(huán)后，Vespel 零件仍能保持平穩(wěn)、一致的運(yùn)行。®

從“藝術(shù)到部分”

杜邦在彈性體、樹脂和高性能零件方面提供深入的 技術(shù)支持。杜邦材料和應(yīng)用開發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷尋找集成彈性體和樹脂的新方法，以幫助汽車制造商在不犧牲性能的情況下減輕重量和成本。杜邦科學(xué)家不斷發(fā)明高耐熱輕質(zhì)材料系列，以幫助汽車制造商為渦輪增壓器和排放系統(tǒng)選擇 的材料。杜邦在本地和 的整個(gè)價(jià)值鏈中開展工作，幫助汽車制造商縮短從“藝術(shù)到零件”的時(shí)間。