(PAEK) بولي أريل إيثيركيتون

بوليأريل إيثير كيتون (PAEK) هو عائلة من البوليمرات الحرارية شبه المتبلورة عالية الأداء، معروفة بخصائصها الميكانيكية الممتازة، والثبات الحراري، والمقاومة الكيميائية. تحتوي هذه البوليمرات على حلقات عطرية مرتبطة بروابط الإيثر (–O–) والكيتون (–CO–)، مما يعزز من صلابتها ومتانتها.

التركيب البنيوي:
يتكوّن بوليأريل إيثير كيتون (PAEK) من سلسلة جزيئية تحتوي على حلقات عطرية (آريل) مترابطة بروابط إيثر وكيتون بالتناوب. تساهم الروابط الكيتونية في تعزيز مقاومة الحرارة والأكسدة، بينما توفر روابط الإيثر مرونة في السلسلة البوليمرية، مما يسهل عملية التصنيع. الحلقات العطرية تضيف صلابة وثباتًا بنيويًا. هذا الهيكل الفريد يمنح البوليمر خصائص حرارية وميكانيكية فائقة، كما أن الطبيعة شبه المتبلورة له تتيح ترتيب السلاسل بشكل منظم، مما يمنحه مقاومة ممتازة للاهتراء وأداء ميكانيكي عالي. تختلف أنواع PAEK (مثل PEEK، PEK، PEKK) حسب ترتيب ونسبة روابط الإيثر والكيتون، مما يؤثر على الخصائص الحرارية والميكانيكية لكل نوع.

الخصائص:

• ثبات حراري عالي: يتحمل درجات حرارة تشغيل مستمرة تصل إلى 250°C.
• خصائص ميكانيكية ممتازة: قوة شد عالية، صلابة، ومقاومة للصدمات.
• مقاومة كيميائية فائقة: يتحمل الأحماض، القواعد، والمذيبات العضوية.
• امتصاص رطوبة منخفض: يحافظ على الثبات الأبعادي حتى في البيئات الرطبة.
• مقاومة للاهتراء والتعب: مثالي للتطبيقات التي تتطلب تحملًا طويل الأمد للأحمال العالية.
• مثبط للهب ومنخفض الدخان: يعزز السلامة في البيئات ذات الحرارة العالية.
• عازل كهربائي جيد: مناسب للتطبيقات الكهربائية والإلكترونية.
• متوافق حيويًا: يمكن استخدامه في الزرعات الطبية والأدوات الجراحية.

التطبيقات:
• الفضاء والسيارات: مكونات هيكلية، محامل، وأجزاء متحركة تتطلب خفة الوزن ومقاومة للحرارة.
• القطاع الطبي: زرعات، أدوات جراحية، ومكونات الأسنان بسبب التوافق الحيوي ومقاومة التعقيم.
• النفط والغاز: حلقات مانعة للتسرب، صمامات، وعوازل تتحمل درجات حرارة وضغوط عالية.
• الإلكترونيات والكهرباء: عوازل، موصلات، وأجزاء من معدات تصنيع أشباه الموصلات.
• الصناعة والتصنيع: تروس، مضخات، وأجزاء مقاومة للاهتراء والاحتكاك.

المزايا:
✅ مقاومة حرارية عالية حتى 250°C
✅ خصائص ميكانيكية قوية (قوة وصلابة ومتانة)
✅ مقاومة كيميائية ممتازة
✅ امتصاص رطوبة منخفض وثبات أبعادي
✅ مقاومة للتآكل والتعب الميكانيكي
✅ مثبط للهب ومنخفض الدخان
✅ متوافق حيويًا

العيوب:
❌ تكلفة مرتفعة مقارنة بالبلاستيك التقليدي وبعض البوليمرات الأخرى
❌ يتطلب تجهيزات خاصة ودرجات حرارة عالية أثناء التصنيع
❌ محدودية في التوفر التجاري مقارنة ببعض المواد الهندسية الأخرى
❌ يمكن أن يصبح هشًا في درجات الحرارة المنخفضة جدًا