Vespel®：航空航天材料
杜邦 Vespel® 聚酰亚胺
Vespel® 是杜邦公司用于制造各种组件的一组材料的商品名称。这些包括紧固件，如螺钉、平垫圈、六角螺母、六角头螺钉等。Vespel® 用于制造定制零件，如阀门密封件、止推垫圈、销钉尖端和执行器导向衬套。它是一种高性能塑料，主要用于半导体、航空航天和运输应用。在本博客中，我们将重点介绍 Vespel® 在航空航天工业中的使用。我们将特别讨论SP1和SP21等级的材料在航空阀座和阀门密封件中的应用。
金属被认为是具有相对高模量的刚性材料。金属对金属阀门密封件可以防止两个配合部件与它们之间非常小的不规则性相吻合。因此，可能会出现创建泄漏路径。此外，需要一起滑动的金属部件也可能导致磨损，尤其是在不能使用液体润滑剂的情况下。磨损产生的碎屑会导致污染，因此系统将无法正确预成型。过度磨损会导致阀门卡死和失效。
工程热塑性塑料
高性能工程热塑性塑料在室温下具有中等模量。因此，在室温下，由这些热塑性塑料（如尼龙、PCTFE 和 PEEK）制成的部件与金属配合表面的微小不规则一致。这些塑料在与金属表面滑动时也具有低摩擦力。阀门运行平稳，使用寿命更长。
然而，在非常高的温度应用中，这些塑料会变软并表现出加速蠕变和应力松弛。随着时间的推移，它们也会降解并变脆。热塑性塑料也可能具有与配合金属部件完全不同的高热膨胀率。这会导致阀门中的泄漏路径和潜在的阀门故障。
此外，大多数这些相同的热塑性塑料在极低的温度下表现不佳。它们会变得又硬又脆。当低温与阀门中的压缩载荷相结合时，塑料密封甚至可能破裂，从而最终导致阀门失效。
Vespel® SP1 是未填充的树脂。它展示了：
- 优异的电绝缘特性
- 抗压力松弛
- 卓越的隔热性
- 热稳定性
- 连续工作温度 - 低温至 260 °C (500 °F)
- 抗蠕变
- 与金属相比重量轻
- 优异的耐磨和摩擦性能
- 抗冲击
- 随着时间的推移保持更多的表观模量
- 不需要外部润滑
- 低且一致的热膨胀和收缩率。
SP21 是 15% 石墨填充等级的 Vespel®。它具有 SP1 未填充等级的所有属性，并且：
- 较低的摩擦系数提高了其尺寸稳定性
- 与液氧系统兼容
- 自燃温度高
DuPont® Vespel® SP1 是一种热固性聚酰亚胺。即使在高达 260° C (500° F) 的温度下（短期温度达到 900° F），它也能保持显着的模量（刚度）。即使在涉及高压和高温的应用中，它也能随时间保持大部分表观模量.这使其成为航空航天应用中阀座和密封件的绝佳选择。它在低温下也表现良好。
用于 Vespel ® SP21：
一些航空航天阀门必须在大气层、极地气候或太空中工作。因此，密封件暴露在极冷的温度下。 PCTFE 是一种常见的阀座材料，在低于 150 开尔文的温度下会变脆。特别是当冷却到低温时，Vespel® SP21 等级的抗压强度保持一致。因此，密封件保持其延展性并能够保持高压密封而不会出现脆性断裂。
其他等级的 Vespel® 已被 NASA 批准用于不同的高性能航天器阀门用途，包括战神 I 上级 J-2X 发动机。
评估 Vespel® 部件必须满足的条件非常重要，例如上述主题以及存在的化学品和任何其他因素。这将帮助您确定多种等级的 Vespel® 中的哪一个最适合您的应用。
注意：请勿将 Vespel® 用于将材料植入人体或与内部体液或组织接触的医疗应用中。
打印件、零件或问题？
树脂