Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Vespel – DuPont компаниясы шығаратын, полиимид негізінде жасалған, жоғары өнімді және берік пластиктердің тауарлық атауы.
Vespel is the trademark of a range of durable high performance polyimide based plastics made by DuPont.
Қасиеттері мен қолданулары
Веспель көбінесе аэроғарыш, жартылай өткізгіш және көлік технологияларында қолданылады. Ол жылуға төзімділік, майлау қабілеті, өлшемдік тұрақтылық, химиялық төзімділік және иілуге төзімділікті біріктіреді, сонымен қатар қатал және экстремалды қоршаған орта жағдайында қолдануға мүмкіндік береді. Көптеген пластиктерден айырмашылығы, ол тіпті жоғары температурада да айтарлықтай газдануға ұшырамайды, бұл оны жеңіл жылу қалқандары мен тостағандарды қолдау үшін өте пайдалы етеді. Сонымен қатар, ол өте төмен криогендік температураға дейін вакуумдық қолданыстарда да жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, Веспель аз мөлшерде суды сіңіруге бейім, сондықтан вакуумда орналастырылғанда сорғылау уақыты ұзарады. Полимидтен әрбір қасиеті бойынша жоғарырақ полимерлер болғанымен, олардың жиынтығы Веспельдің басты артықшылығы болып табылады.
Vespel is mostly used in aerospace, semiconductor, and transportation technology. It combines heat resistance, lubricity, dimensional stability, chemical resistance, and creep resistance, and can be used in hostile and extreme environmental conditions. Unlike most plastics, it does not produce significant outgassing even at high temperatures, which makes it useful for lightweight heat shields and crucible support. It also performs well in vacuum applications, down to extremely low cryogenic temperatures. However, Vespel tends to absorb a small amount of water, resulting in longer pump time while placed in a vacuum. Although there are polymers surpassing polyimide in each of these properties, the combination of them is the main advantage of Vespel.
Термофизикалық қасиеттері
Веспель жоғары қайталамалылығы және термофизикалық қасиеттерінің тұрақтылығы болғандықтан, жылу оқшаулағыштарды сынау үшін термоөткізгіштікке арналған эталондық материал ретінде кеңінен қолданылады. Мысалы, ол жылулық және механикалық қасиеттерін өзгертпей 300 °C-қа дейін көп рет қыздырылуға төтеп бере алады. Температураға тәуелді өлшенген жылу диффузиясы, меншікті жылу сыйымдылығы және есептелген тығыздық туралы кеңінен жарияланған кестелер бар.
Vespel is commonly used as a thermal conductivity reference material for testing thermal insulators, because of high reproducibility and consistency of its thermophysical properties. For example, it can withstand repeated heating up to 300 °C without altering its thermal and mechanical properties. Extensive tables of measured thermal diffusivity, specific heat capacity, and derived density, all as functions of temperature, have been published.
Магниттік қасиеттері
Веспель жоғары ажыратымдылық зондтарында ЯМР спектроскопиясында қолданылады, себебі оның көлемдік магниттік сезімталдығы (Веспель SP 1 үшін 21,8 °C-та -9,02 ± 0,25 × 10−6) бөлме температурасындағы суға жақын (-20 °C-та -9,03 × 10−6). Теріс мәндер екі заттың да диамагниттік екенін көрсетеді. ЯМР үлгісін қоршаған материалдардың көлемдік магниттік сезімталдығын еріткіштің сезімталдығымен сәйкестіру магниттік резонанс сызықтарының кеңеюін азайтуға мүмкіндік береді.
Vespel is used in high resolution probes for NMR spectroscopy because its volume magnetic susceptibility (−9.02 ± 0.25×10−6 for Vespel SP 1 at 21.8 °C) is close to that of water at room temperature (−9.03×10−6 at 20 °C ) Negative values indicate that both substances are diamagnetic. Matching volume magnetic susceptibilities of materials surrounding NMR sample to that of the solvent can reduce susceptibility broadening of magnetic resonance lines.
Өндiрiстiк мақсаттарда өңдеу
Веспельді тікелей қалыптау (ДФ) және изостатикалық қалыптау (негізгі пішіндер – пластиналар, таяқшалар және түтіктер) арқылы өңдеуге болады. Прототиптердің шағын көлемі үшін негізгі пішіндер әдетте шығындарды тиімді ету мақсатында қолданылады, себебі ДФ бөлшектеріне арналған құралдар өте қымбат. Ірі көлемді CNC өндірісінде ДФ бөлшектері көбінесе бір бөлшекке келетін шығындарды азайту үшін қолданылады, бірақ бұл жағдайда материалдың қасиеттері изостатикалық өндірілген негізгі пішіндерге қарағанда нашарлайды.
Vespel can be processed by direct forming (DF) and isostatic molding (basic shapes – plates, rods and tubes). For prototype quantities, basic shapes are typically used for cost efficiency since tooling is quite expensive for DF parts. For large scale CNC production, DF parts are often used to reduce per part costs, at the expense of material properties which are inferior to those of isostatically produced basic shapes.
Материалдың қасиеттері туралы мәліметтер
+ Веспелдің материалдық қасиеттері (изостатикалық қалыптау және өңдеу арқылы өндіріледі) Қасиеттер Бірліктер Сынақ жағдайы SP 1 (толықтырылмаған) SP 21 (15% графит) SP 22 (40% графит) SP 211 (10% PTFE, 15% графит) SP 3 (15% MoS2) Меншікті салмақ өлшемсіз 1.43 1.51 1.65 1.55 1.60 Жылу кеңейу коэффициенті 10−6/K 211–296 K 45 34 27 296–573 K 54 49 38 54 52 Жылу өткізгіштігі Вт/(м·К) 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47 Көлемдік кедергісі Ом·м 296 K 10¹⁴–10¹⁵ 10¹²–10¹³ Диэлектрлік тұрақты өлшемсіз 100 Гц 3.62 13.53 10 кГц 3.64 13.28 1 МГц 3.55 13.41
+ Material properties of Vespel (produced by isostatic molding and machining) Property Units Test condition SP 1 (unfilled) SP 21 (15% graphite) SP 22 (40% graphite) SP 211 (10% PTFE, 15% graphite) SP 3 (15% MoS2) Specific gravity dimensionless 1.431.511.651.551.60 Thermal expansion coefficient 10−6/K 211–296 K 45 34 27 296–573 K 54 49 38 54 52 Thermal conductivity W/mK at 313 K 0.35 0.87 1.73 0.76 0.47 Volume resistivity Ω·m at 296 K 1014–1015 1012–1013 Dielectric constant dimensionless at 100 Hz 3.62 13.53 at 10 kHz 3.64 13.28 at 1 MHz 3.55 13.41