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飛機(jī)和航天器應(yīng)用對(duì)材料提出了真正獨(dú)特的要求。Polywel Plastics 的超高性能聚合物已證明有能力為這些非凡挑戰(zhàn)提供解決方案。
超高性能聚合物材料的飛機(jī)應(yīng)用
在所有行業(yè)中，飛機(jī)擁有最多樣化和最復(fù)雜的零部件和系統(tǒng)陣列之一。飛機(jī)材料必須承受的運(yùn)行環(huán)境也大不相同。無(wú)論組件或系統(tǒng)如何，可靠性都是最重要的，輕量化和節(jié)省空間的設(shè)計(jì)始終是首要任務(wù)。
操作條件包括暴露于噴氣燃料、除冰化學(xué)品和潤(rùn)滑劑。極端溫度變化、高應(yīng)力和軸承負(fù)載以及對(duì)隔熱和電絕緣以及EMI/RFI 透明度或屏蔽的需求是為飛機(jī)部件指定最佳材料的眾多挑戰(zhàn)之一。
這些飛機(jī)部件精密設(shè)計(jì)的性能標(biāo)準(zhǔn)是Polywel公司超高性能聚合物產(chǎn)品的理想背景。在飛機(jī)應(yīng)用的塑料中，我們的Torlon PAI、PEEK、Ryton R-4 PPS、Ultem PEI 和 AvaSpire PAEK 材料以不同的組合為飛機(jī)工程師提供卓越的物理性能，以滿足各種組件的性能要求。 所有這些聚合物材料都具有獨(dú)特的機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性、耐化學(xué)性、軸承和磨損性能、熱絕緣和電絕緣性能，可以有效和高效地滿足嚴(yán)格的要求。
在航空結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，Torlon PAI 和 PEEK 提供高強(qiáng)度和隔熱性能，從而為復(fù)合板增強(qiáng)材料（包括硬點(diǎn)、隔熱器和緊固件）提供可靠的性能。 軸承和耐磨部件還利用超高性能聚合物的耐磨等級(jí)來(lái)提高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命和精確操作。
例如，由Torlon PAI 制成的擋板門襯套展示了這種超高性能聚合物在極端溫度和承重條件下如何在關(guān)鍵飛機(jī)部件中發(fā)揮作用。 阻隔門產(chǎn)生反向推力，使噴氣式飛機(jī)在著陸過(guò)程中減速。 連接到門鉸鏈組件的襯套在這些門的精確操作中起著關(guān)鍵作用。 Torlon 4301 PAI 符合要求。 由這種PAI等級(jí)制成的襯套在-40°到500°F（-40°到260°C）的溫度范圍內(nèi)保持其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且在無(wú)潤(rùn)滑情況下運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)出低摩擦磨損。
用于執(zhí)行器和控制、熱和電源管理、傳感器、電纜保護(hù)以及其他系統(tǒng)和支持應(yīng)用的組件依賴于Polywel 的高性能聚合物來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的特性組合。在座椅、冷卻系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)、照明、真空廢物系統(tǒng)和貨物裝卸設(shè)備的機(jī)艙內(nèi)部應(yīng)用中也是如此。Torlon PAI、Ultem PEI 和 PEEK 將重量輕、高溫下的強(qiáng)度與尺寸穩(wěn)定性以及這些精密零件所需的熱和電隔離和絕緣結(jié)合在一起。
在推進(jìn)系統(tǒng)組件中，Torlon PAI 和 PEEK 結(jié)合了卓越的耐化學(xué)性和高強(qiáng)度以及減輕重量的額外好處，這是飛機(jī)設(shè)計(jì)中的普遍目標(biāo)。 它們的應(yīng)用多功能性也有助于創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而減輕重量和成本。
例如，波音公司的工程師確定，通過(guò)油箱而不是圍繞油箱運(yùn)行液壓管路將大大減輕其復(fù)合材料飛機(jī)的重量。挑戰(zhàn)在于液壓管路必須使用能夠承受大量熱能和電能的材料進(jìn)行絕緣。Torlon 4203 PAI提供了解決方案。 其極低的熱導(dǎo)率隔離了隔板和復(fù)合材料之間的熱能。 它還能防止電弧，并在應(yīng)用要求的溫度下保持其強(qiáng)度-40°到350°F（-40°到177°C）。
Polywel Plastics 是公認(rèn)的超高性能聚合物專家。 我們數(shù)十年的合作經(jīng)驗(yàn)幫助工程師開(kāi)發(fā)了材料選擇和零件生產(chǎn)解決方案，以應(yīng)對(duì)諸如此類的眾多飛機(jī)應(yīng)用挑戰(zhàn)。
Polywel 超高性能聚合物在飛機(jī)上的典型應(yīng)用
Torlon 4203、PEEK 和玻璃增強(qiáng)的 Torlon 5030 、GF PEEK 和 Ryton R-4 PPS 中的絕緣體和隔離器具有出色的電阻隔性能。 未增強(qiáng)的 Torlon PAI 和 PEEK 等級(jí)提供最低的熱導(dǎo)率，以實(shí)現(xiàn)最佳的熱隔離。
注塑成型Torlon 4203 中的扇形齒輪完美地移動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)中的入口導(dǎo)葉
30% 玻璃增強(qiáng) PEEK 中的電池連接器在推進(jìn)系統(tǒng)中提供電氣隔離
Torlon 4301中的阻隔門襯套可承受高負(fù)載和 500°F 的偏移，并且無(wú)需潤(rùn)滑即可抵抗磨損
Torlon 4203 中的螺釘提供高強(qiáng)度、EMI/RFI 透明度和比金屬緊固件更輕的重量
采用纖維增強(qiáng)Torlon PAI 和 PEEK 制成的外部燈罩可在極端溫度下保持尺寸，并能抵抗燃油泄漏和除冰劑造成的損壞。
Torlon 4203 Seamless Tube? 加工的燃料和空氣連接器擴(kuò)展了戰(zhàn)斗機(jī)的飛行范圍
由玻璃纖維增強(qiáng)的Ultem 2300 制成的接線端子具有車載發(fā)電機(jī)可靠性所需的尺寸穩(wěn)定性和電氣特性
航天器中的超高性能聚合物材料
載人和無(wú)人航天器利用了許多相同的特性，這些特性使Polywel Plastics 的超高性能聚合物成為飛機(jī)中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的選擇。 但是，雖然一些性能因素很常見(jiàn)，但有些會(huì)在更激烈的水平上發(fā)揮作用，而另一些則完全是航天器獨(dú)有的。 這些包括極冷、零重力的影響和真空脫氣的可能性、從高溫到低溫的突然劇烈轉(zhuǎn)變、奇異的推進(jìn)劑和化學(xué)品，以及更高的應(yīng)力、振動(dòng)和負(fù)載。 Torlon PAI 和 PEEK 都可以應(yīng)對(duì)衛(wèi)星以及載人和無(wú)人航天器中材料應(yīng)用的這些性能挑戰(zhàn)。
太空中的輻射水平是與聚合物在這些應(yīng)用中的長(zhǎng)期性能相關(guān)的另一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。盡管許多材料易碎，但Torlon PAI、PEEK 和 Ultem PEI 被證明即使在高水平的輻射暴露下也具有更強(qiáng)的抗性能退化能力。
美國(guó)復(fù)合材料制造學(xué)習(xí)中心的一份報(bào)告證實(shí)了這一點(diǎn)，他們進(jìn)行了測(cè)試以確定輻射如何降低一組綜合熱塑性塑料的物理特性。測(cè)試是在10 3到 10 9 rads 的暴露水平下進(jìn)行的。 高強(qiáng)度 Torlon 5030 PAI 是一種 30% 的玻璃增強(qiáng)聚合物，由 Polywel Plastics 擠出成型并加工成零件，保持了所需的機(jī)械性能水平，在 10 9 rads 下令人滿意地通過(guò)了測(cè)試，這是測(cè)試程序中的最高暴露水平。 威格斯PEEK，另一種聚合物，由Polywel Plastics轉(zhuǎn)換成高性能的股票形狀和加工和成型的部件，也通過(guò)了109拉德。30%的玻璃增強(qiáng)Ultem 2300 PEI，Polywel在其獨(dú)特和高效的可加工管材配置中提供，在108拉德時(shí)表現(xiàn)出令人印象深刻的屬性保持。
Torlon PAI 和 PEEK 與許多其他用于航天器應(yīng)用的聚合物相比的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它們減輕了對(duì)零重力環(huán)境中真空脫氣的擔(dān)憂。 根據(jù)全面測(cè)試，這兩種聚合物的特定等級(jí)符合 TML（總質(zhì)量損失）水平低于 1% 和 CVCM（收集的揮發(fā)性可冷凝材料）低于 0.1% 的低釋氣材料。 具有這些低含量的熱塑性材料在許多關(guān)鍵的航空航天應(yīng)用中尤其重要，以防止在高真空環(huán)境中因脫氣而造成污染。 NASA 將 Torlon PAI 和 PEEK 的選定等級(jí)及其測(cè)試結(jié)果的細(xì)節(jié)包括在該機(jī)構(gòu)維護(hù)的用于航天器應(yīng)用的低釋氣材料清單中。
在航空航天應(yīng)用中使用Torlon PAI 和 PEEK 的另一個(gè)引人注目的因素是它們能夠在關(guān)鍵部件在這種環(huán)境中經(jīng)歷的低溫下保持其韌性和延展性。 考慮到在受限工作空間中發(fā)生意外撞擊的風(fēng)險(xiǎn)，以及空間的極端低溫和零重力條件，部件、工具、液體和氣體管線、聯(lián)軸器和其他材料中使用的材料的性能優(yōu)先級(jí)列表中，抗破損性非常重要應(yīng)用程序。
Torlon PAI、PEEK、Ryton R-4 PPS、高溫 PEEK HT 和 Ultem PEI 的應(yīng)用成功案例越來(lái)越多，它們正在證明它們作為航天器部件輕質(zhì)和可靠的高性能材料的價(jià)值。 Polywel Plastics 全面的輕質(zhì)聚合物材料系列使工程師能夠選擇最適合其應(yīng)用要求的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、軸承和耐磨性能以及耐化學(xué)性和耐溫性的最佳組合。 特別是，Torlon PAI 和 PEEK 聚合物在低溫下的韌性，加上它們的低釋氣質(zhì)量和耐高強(qiáng)度輻射導(dǎo)致的性能退化，已經(jīng)使它們成為各種航空航天部件的首選材料。
Polywel 超高性能材料在航天器中的典型應(yīng)用
高強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定的Torlon 7130扇形齒輪部署衛(wèi)星太陽(yáng)能陣列
Torlon 4203 和 PEEK 中的絕緣體和隔離器可用作出色的隔熱和電氣屏障
Torlon PAI 和 PEEK 中的安裝硬件可保護(hù)從天線到窗戶、流體和氣體管道以及絕緣板的所有東西
Torlon 4203 中的緊固件和螺釘可抵抗輻射暴露造成的退化，保持高強(qiáng)度并且與金屬制成的相比重量更輕。
Ultem PEI 中的衛(wèi)星硬件組件提供高強(qiáng)度和 EMI/RFI 屏蔽
PEEK 和 Torlon PAI 軸承等級(jí)的耐磨墊片可保持軌道衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)的功能
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的氧化劑閥密封件和襯套依賴于Torlon 4301在極端條件下的耐化學(xué)性、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性
可靠的工藝和生產(chǎn)設(shè)備
富有行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)
