بوليثركيتون (نظرة خاطفة)

البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) هو بوليمر لدن حراري هندسي عالي الأداء، يُعرف بخصائصه الميكانيكية والكيميائية والحرارية الممتازة. ينتمي إلى عائلة البولي أريل إيثر كيتون (PAEK) ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية المتطلبة، مثل الفضاء، والسيارات، والطب، والإلكترونيات.

التركيب

يتكون البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) من سلسلة عطرية تحتوي على روابط إيثر (-O-) وكيتون (C=O) متكررة، مما يمنحه استقرارًا حراريًا وميكانيكيًا عاليًا. يتألف هيكله الجزيئي من حلقات بنزوفينون (C=O مرتبطة بحلقات البنزين) وروابط إيثر (-O-) متبادلة، مما يُنتج بوليمر شبه بلوري. توفر الحلقات العطرية الصلابة ومقاومة الحرارة، بينما تضيف روابط الإيثر المرونة وقابلية التشغيل. يمنح هذا التركيب الفريد مادة PEEK خصائص استثنائية مثل درجة انصهار عالية، ومقاومة كيميائية، وأداءً ميكانيكيًا متميزًا في الظروف القاسية.

الخصائص

يتميز البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) بمجموعة فريدة من الخصائص الحرارية والميكانيكية والكيميائية، مما يجعله من بين أفضل المواد البلاستيكية الهندسية. تشمل خصائصه ما يلي:

• مقاومة حرارية ممتازة تصل إلى 250°C في التشغيل المستمر، مع نقطة انصهار تبلغ 343°C.
• قوة ميكانيكية عالية، مع صلابة ممتازة ومقاومة للتآكل والاحتكاك، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات القاسية.
• مقاومة كيميائية استثنائية، إذ يتحمل الأحماض والقواعد والمذيبات، مما يعزز متانته في البيئات القاسية.
• خصائص منخفضة الاحتكاك مع قدرة ذاتية على التزليق، مما يجعله مثاليًا للمحامل والتروس.
• متوافق حيويًا، مما يجعله مثاليًا للزرعات الطبية مثل غرسات العظام وتقويم الأسنان.
• عزل كهربائي ممتاز، مما يجعله مناسبًا للموصلات والعوازل في التطبيقات الكهربائية والإلكترونية.
• قابلية اشتعال منخفضة مع انبعاث دخان وغازات سامة ضئيل، مما يعزز سلامته في التطبيقات عالية الأداء.

التطبيقات

• الفضاء والطيران: مكونات الطائرات، أجزاء المحركات، والعزل الحراري نظرًا لمقاومته العالية للحرارة وخفة وزنه.
• السيارات: يُستخدم في التروس، المحامل، الأختام، والموصلات الكهربائية نظرًا لمتانته وتقليل الاحتكاك.
• الطب: يُستخدم في غرسات العظام، والأقواس الفقرية، والبروستيثات السنية بسبب توافقه الحيوي ومقاومته للتعقيم.
• النفط والغاز: يُستخدم في الأختام، والصمامات، ومكونات المضخات نظرًا لمقاومته العالية للمواد الكيميائية والضغط.
• الإلكترونيات: يُستخدم في الموصلات، والعوازل، وتصنيع أشباه الموصلات بفضل عزلِه الكهربائي الممتاز.
• الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع: يُستخدم في التصنيع الإضافي لصناعة المكونات عالية الأداء التي تتطلب المتانة ومقاومة الحرارة.

المزايا

• مقاومة حرارية عالية تصل إلى 250°C.
• متانة ميكانيكية عالية ومقاومة ممتازة للتآكل والاحتكاك.
• مقاومة كيميائية ممتازة ضد الأحماض والقواعد والمذيبات.
• خصائص منخفضة الاحتكاك وقدرة ذاتية على التزليق.
• متوافق حيويًا ومناسب للزرعات الطبية.
• عزل كهربائي ممتاز، مما يجعله مناسبًا للإلكترونيات المتقدمة.
• قابلية اشتعال منخفضة مع انبعاثات دخان وغازات سامة ضئيلة.
• خفيف الوزن، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات الفضاء والسيارات.

العيوب

• تكلفة مرتفعة مقارنةً بالمواد البلاستيكية التقليدية.
• صعوبة المعالجة بسبب درجة انصهاره العالية.
• يتطلب معدات متخصصة للتشكيل بالحقن أو التشغيل الميكانيكي.
• توفر محدود مقارنةً بالبوليمرات الأكثر شيوعًا.
• قد يتحلل عند التعرض المطول للأحماض القوية والأشعة فوق البنفسجية.