PEEK (поліэфірэфіркетон) — гэта высокапрадукцыйны кампазітны матэрыял, выраблены шляхам спалучэння смалы PEEK з арматыўнымі матэрыяламі, такімі як вугляроднае валакно, шкловалакно і кераміка. Матэрыялы PEEK з большай цвёрдасцю маюць лепшую ўстойлівасць да драпін і ізаляцыі, што робіць іх прыдатнымі для вырабу зносаўстойлівых дэталяў і кампанентаў, якія патрабуюць высокатрывалай апоры. Высокая цвёрдасць PEEK дазваляе яму захоўваць сваю форму нязменнай нават пасля вытрымання механічных нагрузак і працяглага выкарыстання, што дазваляе шырока выкарыстоўваць яго ў такіх галінах, як аэракасмічная, аўтамабільная і медыцынская прамысловасць.
Для матэрыялаў PEEK цвёрдасць з'яўляецца важным паказчыкам здольнасці матэрыялу супраціўляцца дэфармацыі пад уздзеяннем знешніх сіл. Яе цвёрдасць мае вырашальны ўплыў на іх характарыстыкі і прымяненне. Цвёрдасць звычайна вымяраецца па шкале Роквела, асабліва па шкале HRR, якая падыходзіць для пластмас сярэдняй цвёрдасці. Выпрабаванне зручнае і мала пашкоджвае матэрыял.
У стандартах выпрабаванняў цвёрдасці па Роквелу для палімерных кампазітных матэрыялаў Peek шырока выкарыстоўваюцца шкалы R (HRR) і M (HRM), сярод якіх шкала R ужываецца адносна часцей.
Для большасці неармаваных або малаармаваных чыстых матэрыялаў Peek (напрыклад, утрыманне шкловалакна ≤ 30%), звычайна пераважным выбарам з'яўляецца шкала R. Гэта звязана з тым, што шкала R падыходзіць для адносна мяккіх пластмас, а цвёрдасць чыстых матэрыялаў Peek звычайна вагаецца прыблізна ад HRR110 да HRR120, што знаходзіцца ў дыяпазоне вымярэнняў шкалы R, што дазваляе дакладна адлюстраваць іх значэнні цвёрдасці. Акрамя таго, дадзеныя па гэтай шкале маюць большую ўніверсальнасць у прамысловасці пры выпрабаванні цвёрдасці такіх матэрыялаў.
Для кампазітных матэрыялаў Peek з высокім утрыманнем армавання (напрыклад, з утрыманнем шкловалакна/вугляроднага валакна ≥ 30%) часта выкарыстоўваецца шкала M з-за іх больш высокай цвёрдасці. Шкала M прымяняе большую выпрабавальную сілу, што можа паменшыць уплыў армавальных валокнаў на ўвагнутасці і прывесці да больш стабільных дадзеных выпрабаванняў.
Выпрабаванне цвёрдасці па Роквелу для палімерных кампазітаў PEEK павінна адпавядаць стандартам ASTM D785 або ISO 2039-2. Асноўны працэс уключае прыкладанне пэўнай нагрузкі праз алмазны індэнтар і разлік значэння цвёрдасці на аснове глыбіні ўціскання. Падчас працэсу выпрабаванняў асаблівую ўвагу неабходна надаць кантролю падрыхтоўкі ўзору і ўмоў выпрабаванняў, каб забяспечыць дакладнасць вынікаў. Падчас выпрабаванняў неабходна ўлічваць дзве ключавыя перадумовы:
1. Патрабаванні да ўзору: Таўшчыня павінна быць ≥ 6 мм, а шурпатасць паверхні (Ra) ≤ 0,8 мкм. Гэта дазваляе пазбегнуць скажэння дадзеных, выкліканага недастатковай таўшчынёй або няроўнай паверхняй.
2. Кантроль уздзеяння навакольнага асяроддзя: Рэкамендуецца праводзіць выпрабаванні ў асяроддзі з тэмпературай 23±2℃ і адноснай вільготнасцю 50±5%. Ваганні тэмпературы могуць істотна паўплываць на паказанні цвёрдасці палімерных матэрыялаў, такіх як Peek.
Розныя стандарты маюць некалькі розныя палажэнні адносна працэдур выпрабаванняў, таму ніжэйпрыведзеныя асновы, якіх трэба прытрымлівацца, павінны быць выразна вызначаны ў рэальных умовах эксплуатацыі.
| Стандарт тэсціравання | Звычайна выкарыстоўваная шкала | Пачатковая нагрузка (Н) | Агульная нагрузка (Н) | Прыдатныя сцэнарыі |
| ASTM D785 | HRR | 98,07 | 588,4 | PEEK сярэдняй цвёрдасці (напрыклад, чысты матэрыял, узмоцнены шкловалакном) |
| ASTM D785 | Кіраванне персаналам | 98,07 | 980,7 | PEEK з высокай цвёрдасцю (напрыклад, армаваны вугляродным валакном) |
| ІСО 2039-2 | HRR | 98,07 | 588,4 | Адпавядае ўмовам выпрабаванняў шкалы R у ASTM D785 |
Цвёрдасць некаторых узмоцненых кампазітных матэрыялаў PEEK можа нават перавышаць HRC 50. Неабходна праверыць іх механічныя ўласцівасці, даследуючы такія паказчыкі, як трываласць на расцяжэнне, трываласць на выгіб і ўдарную вязкасць. Стандартызаваныя выпрабаванні павінны праводзіцца ў адпаведнасці з міжнароднымі стандартамі, такімі як ISO і ASTM, каб забяспечыць стабільнасць іх якасці і характарыстык, а таксама гарантаваць бяспеку і надзейнасць іх прымянення ў адпаведных галінах.
Час публікацыі: 29 кастрычніка 2025 г.
