特殊エンジニアリングプラスチックPEEKの応用

自動車部品材料や高電圧モーターのエナメル線などの高度化により、自動車分野でのPEEKの需要は徐々に増加しています。

PEEKは、その優れた総合性能により、一部の部品において金属やその他のエンジニアリングプラスチックの代替となることが期待されています。PEEKは、優れた耐摩擦性、総合的な機械的特性、自己潤滑性、長寿命といった特性に加え、自動車の軽量化にもプラスの影響を与え、主要部品における金属材料の代替材料として期待されています。現在、従来の燃料自動車分野におけるPEEK材料の応用は、主に軸受とシールに集中しています。新エネルギー自動車分野では、軸受とシールに加え、回転システムのギアやソレノイドバルブなどにも主に使用されています。

PEEK材料の応用シーンが徐々に発展するにつれて、自動車分野でのPEEKの応用は拡大し続けるでしょう。ギア、ガスケット、サスペンションシステムジョイント、真空ポンプブレード、ABSバルブコア、シートウォームなど、さまざまな部品へのPEEK材料の応用が拡大し、使用量は徐々に増加します。他の特殊エンジニアリングプラスチックの代替という点では、耐摩耗性と自己潤滑性の要件を満たすことができる特殊エンジニアリングプラスチックはPEEKとPOMのみであり、PEEKの剛性はPOMよりもはるかに高いため、自動車の主動力軸受ではPEEKが徐々にPOMに取って代わりつつあります。トランスミッションシールリングの耐摩耗性を満たすことができる材料はPEEKとPPSのみであり、PEEKは250℃の高温に耐えることができ、PPSよりもトランスミッションシールリングの動作環境に適しています。

PEEK はモーターのエナメル線に最適な素材です。

800Vモーターの普及率の増加は、PEEKの需要を増加させるでしょう。新エネルギー車の航続距離の短さは、その発展に影響を与える主な困難です。800V高電圧急速充電は、高い充電効率の利点があり、現在の開発の主流ルートです。システム電圧を400Vから800Vにアップグレードする場合、バッテリーパックに直接接続された電気駆動システムも800V電圧で駆動する必要があります。モーター電圧を400Vから800Vにアップグレードする過程で、モーター平角線の絶縁性能に対する要件が高まり、電線の耐電圧要件の増加と、部分放電（PD）に耐性のある材料を使用する必要性が現れます。現在のソリューションは、主にPEEK平角線ソリューションと厚膜コーティングソリューションです。エナメル線の従来の材料はアセタールとポリエステルでしたが、400Vモーターの段階ではPI、PEEKなどの材料に置き換えられています。 PEEKは曲げやすく耐加水分解性に優れ、PIよりも安全性と材料の包括性に優れています。また、軽量で薄型であるため、モーター用エナメル線に最適な素材です。 NE Timesの予測によると、新エネルギー車分野における800Vモーターの普及率は40年までに2027％に達すると予想されています。上海非鉄ネットワークのデータによると、800年までに2027V駆動モーターにおけるPEEKエナメル線の普及率は厚膜PI線を上回ると予想されています。50台あたりの800Vモーターエナメル線には約470gのPEEKが使用され、サリバンは13.99年の新エネルギー車の販売台数を2027万台と予測しており、普及率は800％と想定しています。2027年の1Vモーターエナメル線向けPEEKの国内需要は315トンに達すると推定されています。

医療グレードの PEEK 素材は大量には使用されませんが、価値は高いです。

PEEKはチタン合金に比べて医療用インプラント材料として適しており、市場の需要が急速に高まっています。わが国の高齢化の深化と高齢者人口の増加に伴い、整形外科用医療消耗品の需要が増加しています。同時に、一人当たり所得の継続的な増加は、PEEK製品を合金や他の材料に置き換えることも加速させるでしょう。PEEK材料の弾性率は人骨に近いため、関節に人骨を装着することは容易ではありません。頭蓋骨を修復する場合、PEEKの熱伝導率は人骨に近く、体がより快適に感じられます。また、X線がPEEKを透過するため、患者がフォローアップ検査を行うのに便利です。そのため、現在の医療用PEEK素材はチタン合金の20倍の価格であるにもかかわらず、医療用PEEK素材の市場需要の年間複合成長率は依然として30％～2％であり、チタン合金の成長率4％～XNUMX％をはるかに上回っています。

医療用PEEK材料は厳しい基準を設けており、製品の付加価値は通常のPEEK材料よりもはるかに高い。PEEKは生体不活性材料であるため、生物学的活性を欠いており、骨の修復や骨癒合に使用すると、生体組織と安定した界面を形成できず、人骨との骨癒合が困難であるため、医療分野でのPEEKの使用は大きく制限されている。そのため、ポリエーテルエーテルケトン材料に生体適合性材料を添加することで、その生物学的活性を向上させる必要がある。医療用PEEK材料に添加される生体適合性材料の配合とプロセスは、長い間外国企業によって独占されており、医療用PEEK材料を生産する関連工場は、通常の工業ISO規格よりも厳しいGMP試験にも合格する必要がある。そのため、国内メーカーは医療用PEEK材料の産業化が遅れており、医療用PEEK材料の価格は高止まりしており、製品の付加価値は通常のPEEK材料よりもはるかに高い。