为什么PEEK(聚醚醚酮)材料需要高温热变形实验?

① 评估耐热性能
PEEK材料的一个关键特性是其出色的耐高温能力,长期使用温度可达250°C,熔点约341°C。
HDT试验能确定材料在高温下开始软化并变形的温度,这对于确保其在实际工作条件下的尺寸稳定性和结构完整性至关重要。

什么是高温热变形试验机插图

② 指导材料选择与应用:
PEEK常被用作替代金属的轻质材料,广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械和半导体等领域。
这些应用场景中,零件可能会暴露在发动机附近的高温、蒸汽或化学腐蚀环境中。
通过HDT试验,工程师可以准确了解PEEK在不同负载下的热性能,从而为特定应用选择合适的牌号,避免因温度升高而导致零件失效。

什么是高温热变形试验机插图1
PEEK材料制成的无人机螺旋桨

制造商也可以通过HDT试验来监控生产批次的质量一致性。
同时,该数据也是衡量不同等级PEEK材料(如纯PEEK、玻纤增强PEEK或碳纤增强PEEK)性能差异的重要指标。
例如,增强级PEEK材料通常具有更高的HDT,因为增强纤维有助于在高温下保持材料的刚性。

③ PEEK在机器人领域的发展前景:
机器人之所以广泛使用PEEK材料,主要是因为它具备出色的耐磨损自润滑性能、高机械强度刚性耐高温耐化学腐蚀等一系列综合性优异的性能,能有效解决机器人设计中面临的轻量化、高强度使用和长期稳定性等关键问题。

什么是高温热变形试验机插图2

什么是高温热变形试验机?

您可以把它理解为一个“高温+压力+精准测量”三合一的科学仪器。它主要由高温炉,加载系统,变形测量传感器,控制系统四部分组成。它的核心功能是测试塑料、复合材料在高温下的抗弯能力(HDT)或 维卡软化点(VST)

工作流程:
装样:将标准试样(长条状或片状)放入支架。
加载:通过砝码施加固定压力(HDT用弯曲负荷,VST用针压负荷)。
升温:以标准速率(如50℃/小时或120℃/小时)加热试样。
测量:位移传感器监测形变并记录达到预设变形量(如0.34mm / 0.254mm)时的温度

什么是高温热变形试验机插图3
148-HD-500样机

安田精机148-HD-500超高温热变形试验机的优势

 1.超高温测试能力(可达500℃)
普通试验机通常到300℃,安田148-HD-500采用密闭气槽+氮气保护,能稳定测试至500℃。
对于上文提到的PEEK这一特种工程塑料,显然市面上常规的300℃热变形试验机不能满足研发和试验需求。
对此,我们安田专门设计并推出了适用于300℃以上(500℃)的超高温热变形试验机。
特种工程塑料如PEEK、PI高温复合材料,覆盖汽车、电子、医疗、无人机等高端领域需求。

什么是高温热变形试验机插图4

2.石英玻璃试样架:抗热老化与零变形
普通金属支架在500℃下会热膨胀或老化,导致数据漂移。
安田使用全石英玻璃支架确保500℃高温下仍能精确测量微米级形变,数据重复性极佳。
石英玻璃具有①耐高温(>1000℃仍稳定)、②零热变形(膨胀系数极低)、③抗化学腐蚀的特点。

什么是高温热变形试验机插图5
石英玻璃支架

3.高精度温控与变形测量
温度控制:
  升温速率精准至±5℃/小时(如50±5℃/h)
炉内温度波动≤±3℃。

变形测量:
①  位移传感器,分辨率0.001mm(1微米)
 ②  可以自动记录变形-温度曲线并直接在电脑上输出图表

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软件示意图

4. 三合一多功能测试 *(维卡和球压需选装)
一台试验机集成三种测试模式,通过更换夹具可以实现快速切换从而实现节省成本,提升实验效率。

测试类型夹具适用标准
HDT三点弯曲支架GB/T 1634  ISO 75   ASTM D648
VST平头针压入装置GB/T 1633  ISO 306 ASTM D1525
什么是高温热变形试验机插图7

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