Кто являются ключевыми игроками в композитных материалах CF PEEK?

Одно заявление от компании Tesla о их гуманоидном роботе сделало материалы из углеродного волокна и PEEK актуальной темой. Индустриальные эксперты считают, что усиленные углеродным волокном полиэфирэфиркетоном (PEEK) высокопроизводительные термопластичные композитные материалы станут основными материалами для будущих гуманоидных роботов.

Кроме того, композитные материалы CF PEEK привлекли внимание исследователей в последние годы. Если будет достигнут прорыв в этом типе композитного материала, ожидается, что он сыграет значительную роль в передовых медицинских областях, особенно принеся новую надежду в области ортопедических имплантатов.

Преимущества CF/PEEK композитных материалов

По сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами и нержавеющей сталью, плотность алюминиевого сплава составляет 2,8 г/см³, нержавеющей стали - 7,3 г/см³, а плотность непрерывного композиционного материала PEEK CF составляет 1,51 г/см³. Он легкий, но обладает высокой прочностью, и некоторые свойства CF-PEEK превосходят нержавеющую сталь. Кроме того, непрерывно усиленный углеродным волокном PEEK обладает хорошей рентгеновской прозрачностью, что делает клинические операции более интуитивными и безопасными. Углеродно-волоконные материалы не имеют холодного ощущения металла, что делает хирургам более комфортным во время операции.

По сравнению с традиционными композитными материалами с порошковой модификацией углеродных волокон, высокая прочность и модуль характеристик углеродных волокон придают PEEK-CF композитным материалам высокую прочность, высокий модуль упругости и сопротивление деформации. Механическая прочность увеличивается как минимум в три раза, модуль также увеличивается как минимум в три раза, с лучшей размерной стабильностью и сопротивлением деформации.

С такими высококачественными композитными материалами, какие компании в настоящее время вовлечены?

В настоящее время технологию производства CF/PEEK владеют только немногие компании, такие как японская компания Toray, нидерландская компания TenCate (приобретенная Toray), британская компания Victrex, ARKPEEK и т. д., в основном используемые в авиационной и других передовых областях, с значительным стратегическим значением и широким рыночным пространством. Исследования и разработки CF/PEEK в Китае в основном сосредоточены в университетах, исследовательских институтах и нескольких предприятиях. За исключением следующих двух компаний, промышленное производство пока не реализовано.

В настоящее время только две компании в Китае могут массово производить высококачественные композитные материалы PEEK

1, ZYPEEK

http://www.zypeek.cn

ZYPEEK была основана в декабре 2006 года и занимается исследованиями, производством и продажей полиэфирэфиркетона (PEEK), преимущественно смолообразного PEEK. Она сформировала существующую систему продукции "двух категорий, трех брендов, шести серий" с общим количеством 52 спецификаций. Текущая производственная мощность компании составляет 1000 тонн PEEK в год. В сентябре 2023 года Китайская научно-исследовательская высокомолекулярная материалов Co., Ltd. (Китайская научно-исследовательская) подала заявку на IPO на Комиссию по науке и технологиям.

Сообщается, что в этом IPO Китайская научно-исследовательская планирует привлечь 455 миллионов юаней для комплексного проекта завода (фаза II) ежегодного производства 5000 тонн полиэфирэфиркетона (PEEK) глубокой серии обработки продуктов, проект центра инноваций и технологических исследований, проект центра разработки композитных материалов из углеродного волокна полиэфирэфиркетона в Шанхае и дополнительного рабочего капитала.

2, PEEKChina

https://www.peekchina.com/

PEEKChina, известная под брендом ARKPEEK, специализируется на прикладных исследованиях, производстве и продаже высокопроизводительных специальных инженерных пластиковых смол и профилей, таких как PEEK, формируя полную промышленную цепочку смолы PEEK, модифицированной грануляции, непрерывного экструзионного формования пластин, стержней, труб и литья под давлением и обработки готовых изделий. С технической поддержкой Чжилинского университета и Университета Донхуа ARKPEEK занимается прикладными исследованиями, производством и продажей непрерывных термопластичных композитных материалов CF/PEEK. Компания разработала специальные смолы для композитных материалов PEEK-ARKPEEK-CF30® и ARKPEEK-MOD® с использованием собственного устройства полимеризации и обработки углеродного волокна с помощью независимых инновационных высокотемпературных смолок для нанесения, чтобы производить непрерывные термопластичные композитные материалы CF/PEEK с превосходными комплексными характеристиками.

Теперь давайте посмотрим, какие международные компании также производят такие продукты.

1, EVONIK

https://www.evonik.com

Evonik, происходящий из Германии, является инновационной промышленной группой, главным образом посвятившей себя развитию трех высокоприбыльных и перспективных отраслей: химии, энергетики и недвижимости. Группа Evonik начала производство специализированных химикатов в Китае с начала 1990-х годов и уже ранее установила обширные торговые отношения с Китаем. На сегодняшний день в Китае Evonik имеет более 20 компаний с производственными базами в десятках городов по всей стране. Продукция Evonik отличается отличным качеством и разнообразием, обслуживая клиентов в Китае и по всему миру.

2, Solvay

https://www.solvay.com

Solvay - это многонациональная химическая группа с головным офисом в Брюсселе, столице Бельгии, основанная бельгийским химиком Эрнестом Сольвеем в 1863 году. Продукция группы Solvay широко используется в различных отраслях промышленности, при этом 90% ее продукции продается в мире среди трех лидеров.

3, Victrex

https://www.victrex.com

В 1978 году британская Imperial Chemical Industries (ICI) впервые разработала PEEK. Только через три года была запущена первая партия коммерциализированных полимеров PEEK "VICTREX PEEK" (включая стекловолоконные и углеродные продукты). В 1993 году Victrex приобрела бизнес по PEEK у ICI и начала независимую деятельность. Смолы серии VICTREX® PEEKTM, разработанные Victrex, стали отраслевым стандартом. Эта серия смол включает девять категорий и сорок девять видов, включая чистые смолы, усиленные композитные смолы и глубоко очищенные гранулы. Кроме того, Victrex разработала различные продукты PEEK, такие как специальные покрытия VICTREX® VICOTETM и PEEK-пленки VICTREX® APTIVTM и др., что позволяет обеспечить значительные преимущества в вертикальной интеграции промышленной цепочки.

4, Toray

https://www.toray.com/

Японская компания Toray, являющаяся лидером в мировом поле углеродных волокон на основе PAN, имеет не только серию зрелых высокопроизводительных углеродных волокон, но также установила полную систему базы данных по углеродным волоконным композитным материалам. Ее композитные материалы на основе углеродного волокна и усиленного PEEK включают в себя в основном два продукта, Toray Cetex® TC1200 и Toray Cetex® TC1220. Toray Cetex®TC1200 - это высококлассный углеродоволоконный усиленный термопластичный композитный материал, который использует поликристаллический термопластичный PEEK в качестве матрицы и обладает отличными механическими свойствами.

5, TEIJIN

https://www.teijin.co.jp

Корпорация Teijin объявила 12 апреля 2023 года, что ее углеродоволоконные усиленные полиэфирэфиркетоном (PEEK) исходные материалы Tenax термопластичные тканые материалы (TPWF) и композитные листовые материалы (TPCL) были сертифицированы NCAMP (Национальный центр для продвинутых материалов и производительности) в Уичите, штат Канзас, США. Эта квалификация делает технологию тканых материалов из углеродного волокна/PEEK и усиленных ламинированных материалов доступной для более широкого круга производителей первичного и вторичного уровня поставок. Производители могут использовать общедоступную базу данных NCAMP для демонстрации эквивалентности и получения сертификации FAA по более низким затратам, чем у квалифицированных материалов самих по себе.

6, Icotec AG

https://www.icotec-medical.com/

Компания Icotec AG была основана в 1999 году и является семейным предприятием малого и среднего размера с местонахождением в Альтштеттене, Швейцария. Icotec разработала, произвела и продала неметаллические имплантаты позвоночника, изготовленные из BlackArmor®. Проприетарный материал BlackArmor® от Icotec состоит из непрерывных углеродных волокон, сочетаемых с полиэфирной эфирной кетоном (PEEK) с использованием уникальной технологии литья под давлением композитных материалов (CFM) от Icotec. Неметаллический BlackArmor@Carbon/PEEK, подготовленный им, обладает прозрачностью для рентгеновского излучения и характеристиками, аналогичными натуральной кости - двумя основными чертами, оптимизированными для послеоперационного лечения пациентов.

7, TenCate

https://www.tencategeo.com/

Нидерландская компания TenCate всегда была крупным сторонником и разработчиком непрерывно усиленных термопластичных композиционных материалов. Компания представила на рынок ряд материалов, включая углеродные волокна, стекловолокно и арамидное волокно, усиленные PEEK, PEI и PPS смолами, пропитанными однонаправленными волокнами под брендом TenCate Cetex®. В 2018 году TenCate Advanced Composites Holdings (TACHD) была приобретена японской группой Toray. Продукт TenCate Cetex® TC1200 использует стандартные или среднемодульные углеродные волокна или стекловолокно S-2. Содержание пор в TenCate Cetex TC1200 очень низкое (<1%). Предоставляемая типичная ширина одного карбонового листа составляет стандартные 6 дюймов (75 мм), а также доступна дополнительная ширина 12 дюймов (305 мм). Узкие ширины щели для ATL-обработки можно получить через вторичное продольное резание.