Стержни ПФС, сокращение от «Стержни из полифениленсульфида», представляют собой длинные твердые полимерные материалы, изготовленные из полифениленсульфидной (ПФС) смолы методом экструзионного формования. Их поперечное сечение обычно круглое (обычно 4–50 мм), а длина обычно составляет 1 метр (настраивается).
Смола PPS представляет собой специальный инженерный пластик, молекулярная основа которого состоит из чередующихся бензольных колец и атомов серы (-C₆H₄-S-)ₙ. Такая структура придает ему чрезвычайно высокую термостойкость, химическую стабильность и механическую прочность. Стержни ППС производятся путем плавления и направленного растяжения частиц ППС посредством экструзионного формования. Продольные молекулярные цепи плотно расположены, что приводит к особенно выдающимся осевым механическим свойствам (таким как прочность на разрыв и сопротивление ползучести).
Ⅰ. Основные характеристики и преимущества стержня PPS
1. Устойчивость к высоким температурам
Длительная рабочая температура: 200 ℃ (краткосрочная термостойкость до 230 ℃), температура теплового искажения (HDT, 1,8 МПа) > 260 ℃ (немодифицированный PPS), что намного превышает показатели нейлоновых стержней.
Термическая стабильность: после 1000 часов непрерывного использования при температуре 200 ℃ степень сохранения прочности на разрыв > 85%, практически без деформации ползучести.
2. Химическая коррозионная стойкость
Кислотостойкость: отсутствие значительного набухания или разрушения после длительного погружения в 37% соляную кислоту и 98% серную кислоту (комнатная температура);
Устойчивость к щелочам: после погружения в 50% раствор гидроксида натрия (80℃) на 1 год степень сохранения производительности> 90%;
Устойчивость к маслу/растворителям: отсутствие коррозии после длительного контакта со смазочным маслом, гидравлическим маслом, бензином, ацетоном и т. д. (медленно разъедать могут только сильные окислители, такие как концентрированная азотная кислота и концентрированная серная кислота).
3. Высокая прочность и сопротивление ползучести.
Немодифицированные стержни ППС: Предел прочности > 65 МПа, модуль упругости при изгибе > 4 ГПа; Стержни из ППС, армированные стекловолокном (например, 40% GF): Прочность на разрыв до 170 МПа, модуль упругости > 10 ГПа, приближающийся к алюминиевым сплавам; Сопротивление ползучести: после 1000 часов при 200 ℃ и напряжении 10 МПа деформация < 0,3%.
4. Отличные электрические свойства.
Объемное сопротивление > 10¹⁶ Ом·см, поверхностное сопротивление > 10¹⁵ Ом, диэлектрическая проницаемость (1 МГц) ≈ 3,0, коэффициент потерь < 0,001; Сопротивление дуги > 120 с (намного выше, чем у нейлоновых стержней), подходит для высоковольтной изоляции (например, опор трансформаторов).
5. Другие преимущества
Огнестойкость: Содержит серу, соответствует рейтингу UL94 V-0 (толщина 0,4 мм) без необходимости добавления антипиренов, с чрезвычайно низким выделением дыма;
Стабильность размеров: Влагопоглощение <0,02%, минимальная деформация в условиях высокой температуры и влажности;
Низкое трение: немодифицированные стержни из PPS имеют коэффициент трения ≈0,3–0,4 (может быть снижен до 0,1–0,2 после наполнения ПТФЭ), демонстрируя превосходные самосмазывающиеся свойства по сравнению с большинством конструкционных пластиков.
Ⅱ. Основные отрасли применения стержней из PPS ( стержней из полифениленсульфида)
Стержни ППС, обладающие комплексными преимуществами «высокой термостойкости, коррозионной стойкости, высокой прочности и легкости», широко используются в отраслях промышленности с высокой надежностью и суровыми условиями эксплуатации, в частности:
1. Химическая и экологическая промышленность.
Компоненты насоса и клапана: Коррозионностойкие валы насоса, стержни клапанов (замена нержавеющей стали во избежание ржавчины и заклинивания);
Внутреннее оборудование реакционного сосуда: опорные стержни лопаток мешалки, опоры направляющих пластин (устойчивы к кислоте и щелочи/высокотемпературным реакционным средам);
Очистка выхлопных газов: изолирующие опорные колонны и коррозионностойкие направляющие стержни в оборудовании для десульфурации и денитрификации (устойчивы к коррозии SO₂ и NOx).
2. Электронная и электротехническая промышленность.
Изоляционные опорные элементы: Изолирующие тяги в высоковольтных распределительных устройствах, валах обмоток трансформаторов (дуговая стойкость, сопротивление утечки);
Разъемы: термостойкие клеммные колодки, опорные стойки для отвода тепла блока питания светодиодных драйверов (замена керамики для снижения затрат);
Полупроводниковое оборудование: Направляющие валы роботизированного манипулятора для переноса пластин (устойчивы к плазменной коррозии, вакуумной среде).
3. Машиностроение.
Компоненты трансмиссии: Втулки и шестерни с безмасляной смазкой (заполнены стержнями из ППС, модифицированными ПТФЭ/графитом, с низким коэффициентом трения);
Прецизионные пресс-формы: выталкиватели для литьевых форм (устойчивы к высокотемпературной коррозии расплава, заменяют бериллиевую медь, снижают затраты);
Инструменты и приспособления: позиционирующие стержни для высокотемпературных форм горячего прессования (долговременная недеформация при 200 ℃).
4. Автомобильная и аэрокосмическая промышленность
Периферийные устройства двигателя: опорные стержни корпуса датчика турбокомпрессора, приводные валы масляного насоса (устойчивы к моторному маслу и выхлопным газам при температуре 200 ℃);
Транспортные средства на новой энергии: изолирующие крепежные стержни аккумуляторной батареи, компоненты поддержки отвода тепла контроллера двигателя (устойчивые к высокому напряжению и коронному разряду);
Аэрокосмические компоненты: Легкие конструктивные элементы (замена алюминиевых сплавов, снижение веса на 30% и устранение необходимости антикоррозионной обработки поверхности).
5. Другие поля
Медицинское оборудование: Опорные стойки для лотков для стерилизации хирургических инструментов (устойчивы к стерилизации паром при высокой температуре и высоком давлении);
Атомная промышленность: Изолирующие позиционирующие стержни для использования в радиационных средах (устойчивы к старению под действием гамма-излучения).
PPS Bar — это высокоэффективный конструкционный пластик, способный заменить сталь и керамику. Их основная ценность заключается в замене традиционных металлических или керамических компонентов в суровых условиях эксплуатации, при этом обеспечивая легкую, недорогую и не требующую технического обслуживания работу. С развитием таких отраслей, как новая энергетика, полупроводники и высокотехнологичное оборудование, применение стержней ПФС в высокотемпературных, высококоррозионных и высокоизолирующих средах будет продолжать расширяться, что делает их одним из ключевых базовых материалов для промышленной модернизации.
Ⅲ. Часто задаваемые вопросы о стержне PPS
Вопрос 1: Стержни из PPS склонны к появлению заусенцев или сколов во время механической обработки (например, токарной обработки и сверления). Как этого можно избежать?
Выбор инструмента: Необходимо использовать твердосплавные инструменты. Инструменты из быстрорежущей стали запрещены (они легко изнашиваются и вызывают заусенцы).
Оптимизация параметров: Скорость вращения 500-1000 об/мин, подача 0,05-0,1 мм/об, глубина резания 0,2-0,5 мм; При сверлении сначала используйте центровое сверло для позиционирования, затем твердосплавное сверло (скорость 800-1500 об/мин).
Предварительный нагрев: перед обработкой разогрейте до 120–150 ℃ (нагрев в печи в течение 30 минут), чтобы уменьшить хрупкость материала и свести к минимуму риск сколов.
В2: Изменится ли производительность стержней PPS при использовании во влажной среде или в среде с высоким содержанием солей? PPS сам по себе имеет чрезвычайно низкую гигроскопичность (<0,02%), но длительное воздействие высокой влажности или солевого тумана требует внимания к следующему: Защита поверхности: при воздействии солевых туманов (например, морское оборудование) рекомендуется нанести покрытие из политетрафторэтилена (ПТФЭ) (толщиной 20-30 мкм), чтобы снизить риск проникновения ионов хлорида; Изменения в характеристиках: Незащищенные стержни из PPS, помещенные при температуре 85℃/85% относительной влажности на 1000 часов, сохраняют >90% своей прочности на растяжение без значительного расширения; однако длительное воздействие солевого тумана может вызвать легкую поверхностную коррозию (без ущерба для общих механических свойств).
В3: Как уменьшить трение и износ при использовании стержней PPS в качестве втулок вала механической трансмиссии? Самосмазывающаяся модификация: используются стержни из ППС, наполненные ПТФЭ или графитом (коэффициент трения 0,1–0,2 по сравнению с 0,3–0,4 для немодифицированного ППС), подходящие для сценариев безмасляной смазки; Обработка поверхности: Высокочастотная индукционная закалка (твердость HV 200-300) или твердое хромирование (толщина 10-20 мкм) повышает износостойкость в 3-5 раз; Контроль зазора: При стыковке с металлическим валом зазор контролируется на уровне 0,02-0,05 мм (слишком тугое приводит к нагреву и износу, слишком слабое - к ослаблению).
Лист и стержень AHD PEEK
Свяжитесь