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。

特點和應(yīng)用
Vespel 主要用于航空航天、半導(dǎo)體和運輸技術(shù)。它結(jié)合了耐熱性、潤滑性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學性和抗蠕變性,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 往往會吸收少量的水,從而導(dǎo)致放置在真空中的泵時間更長。

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。

熱物理性質(zhì)
Vespel 通常用作測試熱絕緣體的導(dǎo)熱性參考材料,因為它具有高再現(xiàn)性和熱物理性能的一致性。例如,它可以承受高達 300 °C 的反復(fù)加熱,而不會改變其熱性能和機械性能。已經(jīng)發(fā)布了大量測量的熱擴散率、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,因為它的體積磁化率(Vespel SP-1 在 21.8 °C 時為 -9.02 ± 0.25×10?6[5])接近室溫下的水(20 °C 時為 -9.03×10?6 [6]) 負值表示兩種物質(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)進行加工。對于原型數(shù)量,通常使用基本形狀以提高成本效益,因為 DF 零件的工具成本相當高。對于大規(guī)模的CNC生產(chǎn),DF零件通常用于降低每個零件的成本,而犧牲的材料性能不如等靜壓生產(chǎn)的基本形狀。
類型
對于不同的應(yīng)用,特殊配方被混合/復(fù)合。形狀由三個標準過程生成:
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)。

標準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,可實現(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。它還提供高物理強度和 伸長率,以及 的電氣和熱絕緣值。示例:Vespel SP-1。15%石墨(按重量計),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中 的機械性能,但低于原始等級。示例:Vespel SP-21。40%石墨(按重量計),SP-22增強耐磨性、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),SP-211添加到基礎(chǔ)樹脂中,可在各種操作條件下實現(xiàn) 的摩擦系數(shù)。它還具有出色的耐磨性, 可達 149 °C (300 °F)。典型應(yīng)用包括滑動軸承或直線軸承,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(二硫化鉬固體潤滑劑),SP-3在真空和其他無濕環(huán)境中,石墨實際上會變得具有磨蝕性,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械加工生產(chǎn))
財產(chǎn) 單位 測試
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) 無量 綱 在 100 Hz 時 3.62 13.53
在 10 kHz 時 3.64 13.28
在 1 MHz 時 3.55 13.41