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Schwitzen Sie nicht! Diese 4 Hochtemperaturkunststoffe halten der Hitze stand

Auswahl des richtigen Kunststoffs für den Job

Bei der Auswahl eines hitzebeständigen Kunststoffs ist es wichtig, das beste Material für die jeweilige Aufgabe auszuwählen. Kostspielige Schäden können so vermieden werden. Diese Hochtemperaturkunststoffe erobern immer mehr die Bühne, weil sie leichte, vielseitige Alternativen zu Metall und Keramik sind und Polymere der älteren Generation.

Betriebstemperaturen

Einige Kunststoffe haben dauerhafte Betriebstemperaturen von über 150° C und verwenden oft spezielle Verstärkungsmaterialien wie Glasfaser, Glaskugeln oder Kohlefaser, um die Wärmeformbeständigkeit und Steifigkeit zu erhöhen. Die Zugabe von PTFE-, Graphit- und Aramidfasern verbessert die Gleitreibungseigenschaften erheblich. Die Zugabe von Metallfasern und Kohlenstoff sorgt für eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit.

Leistung von Hochtemperaturkunststoffen im Vergleich zu anderen Materialarten?

Keramiken sind hitzebeständig und extrem fest und zeigen eine beträchtliche Steifigkeit unter Druck und Biegung. Eine der stärksten Keramiken hat eine ähnliche Biegefestigkeit wie Stahl und kann ihre Festigkeit bis zu 900 °C beibehalten. Diese Materialien sind jedoch spröde und können beim Fallenlassen oder plötzlichen Temperaturänderungen brechen.

Korrosionsbeständig, aber niedrigere elektrische und thermische Leitfähigkeit

Keramiken sind auch in rauen Umgebungen korrosionsbeständig, haben jedoch eine geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit. Metalle haben auch eine hohe mechanische Festigkeit und eine bessere elektrische und thermische Leitfähigkeit als Keramiken. Metalle können auch verformt oder in neue Formen geschnitten werden, ohne zu brechen, sind jedoch anfällig für Korrosion. Sie sind auch leitfähig, was in einer Anwendung möglicherweise nicht nützlich ist.

Die vier beliebtesten hitzebeständigen Kunststoffe:

1. Vespel®

Ohne Zweifel hält Vespel ® der Hitze stand. Dieses hitzebeständige, nicht schmelzende Polyimid hält wiederholtem Erhitzen bis zu 300° C stand, ohne seine thermischen oder mechanischen Eigenschaften zu verändern. Daher ist es eine beliebte Wahl für Düsentriebwerke, Industriemaschinen, Autos, Lastwagen und andere Fahrzeuge.

Füllstoffe verbessern die Hitzetoleranz

Je nach Füllmaterial (ungefüllt, 15 % Graphit, 40 % Graphit, 10 % PTFE und 15 % Graphit oder 15 % Molybdän) hält Vespel ® 350 Stunden bei 398° C Hitze stand und verliert dabei nur 50 % seiner ursprünglichen Zugfestigkeit Stärke:12.500 psi (ungefülltes Basisharz) reduziert auf 6.000 psi. Dieser Verlust ist fast ausschließlich auf oxidativen Abbau zurückzuführen. Die Teile funktionieren in inerten Umgebungen wie Stickstoff oder Vakuum mit einem vernachlässigbaren Eigenschaftsverlust im Laufe der Zeit.

2. Torlon® (Polyamidp-imid)

Torlon®, ein Polyamid-Imid, bietet die Raumtemperatureigenschaften von Nylon 6/6 bei 204 °C mit außergewöhnlicher Langzeitfestigkeit und Steifheit bis zu einer Dauer von 260 °C. Dieser hitzebeständige Kunststoff ist eine effektive Alternative zu Metall bei hohen Temperaturen Reibungs- und Verschleißanwendungen. Und hat eine hervorragende Beständigkeit gegen Verschleiß, Kriechen und Chemikalien, einschließlich starker Säuren und der meisten organischen Chemikalien. Somit ist es ideal für raue Serviceumgebungen geeignet.

Verwendungen für Torlon

Da es hitzebeständig ist, wird Torlon normalerweise zur Herstellung von Flugzeughardware und Befestigungselementen, mechanischen und strukturellen Komponenten, Getriebe- und Antriebsstrangkomponenten sowie Beschichtungen, Verbundwerkstoffen und Additiven verwendet.

3. Ryton ® (PPS)

Dieses hitzebeständige Polymer ist auch als Polyphenylensulfid (PPS) bekannt. Es ist ein organisches hitzebeständiges Polymer, das mit hohen Toleranzen geformt, extrudiert oder bearbeitet werden kann. Und es hat eine maximale Gebrauchstemperatur von 218° C. Es wurde festgestellt, dass es sich in keinem Lösungsmittel bei Temperaturen unter etwa 200° C löst. Zusammen mit Vespel, Ryton ® PPS-Compounds haben eine Brennbarkeitsklasse nach UL 94 V-0 ohne flammhemmende Zusätze, was bedeutet, dass das Brennen bei einer vertikalen Probe innerhalb von 10 Sekunden stoppt.

4. Noryl (PPO)

Als Blend aus Polyphenylenoxid (PPO) und Polystyrol (PS) ist Noryl ein seltenes Beispiel für eine homogene Mischung zweier Polymere. Der Einschluss von PS erhöht die Glasübergangstemperatur über 100 °C, wodurch Noryl in kochendem Wasser stabil wird.

Maximale Betriebstemperatur

Noryl hat eine maximale Gebrauchstemperatur von 105° C und einen Schmelzpunkt von 154° C. Diese Eigenschaften machen es für die Herstellung von Solarpaneelen nützlich, da Solarpaneele im Sommer nur 45° C erreichen. Es hat auch eine ungewöhnlich geringe Wasseraufnahme , mit Werten von nur 0,07%, was es zu einem hervorragenden elektrisch isolierenden Material macht.

Materialeigenschaften von hitzebeständigem Kunststoff
Kunststoff Zugfestigkeit bei 26°C Biegefestigkeit bei 26°C Maximaler Service Temperatur Schmelzpunkt
Vespel 8,750 psi 16.000 psi 300°C keine
Torlon 27.847 psi 35.390 psi 260 °C keine
Ryton 21.755 psi 25.800 psi 218 °C keine
Noryl 9.200 psi 7.400 psi 105°C 154 °C

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Sie möchten mehr über die Hitzebeständigkeit bestimmter Kunststoffe erfahren? Sehen Sie sich unseren Leitfaden für Hochleistungsmaterialien an.


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