Drake 的超高性能聚合物型材以及機加工和 注塑成型零件 具有數十年的可靠嚴酷工況應用歷史,可以幫助解決替代能源系統中可比元件的設計挑戰。

電池儲能系統中的耐化學性和耐久性

隨著替代能源系統的激增,人們需要捕獲它們產生的多餘發電並將其儲存起來,以便以後可以按需分配。 為了滿足這一需求,大規模電池存儲裝置的使用越來越多。 這些裝置以及其中的材料和元件必須在世界各地的極端潮濕、乾旱、寒冷和炎熱環境中可靠運行。

Drake Plastics 的 Torlon PAI、 PEEKRyton R-4 PPS 和 Ultem™ PEI 提供這些電力存儲系統的絕緣體、連接器和類似元件所需的電氣和熱絕緣和隔離性能。 所有產品都具有出色的耐化學性。 這些超高性能材料還具有高模量和尺寸穩定性,適用於需要在高溫負載下具有剛性的應用。 此外,它們的衝擊強度使元件外殼具有耐用性,這對於在寒冷環境中的安裝來說尤其重要。

氫氣生產和儲存在極端溫度下的性能

低溫和高壓用於液化氫氣,以實現運輸和未來在包括航太器在內的眾多應用中的使用。 這些工藝條件嚴重縮小了用於密封部件的候選材料範圍,而這些部件對儲存容器的完整性至關重要。 Torlon PAI在這一領域有著悠久的可靠表現。 這種超高性能聚合物在低溫下保持物理性能的獨特而卓越的能力,使得這種超高性能聚合物被用於精密加工的密封件和閥座,這些密封件和閥座在氫氣加工和儲存所涉及的嚴格條件下有效運行。

除了Torlon PEEK 作為一種高性能材料,多年來也成功地用於氫供應鏈中隔離、壓縮、儲存和分配應用的密封件和關鍵部件。 與金屬相比,使用這兩種材料的主要性能優勢包括重量更輕、強度重量比更強、在流體動力學和摩擦條件下具有更強的耐磨性,以及它們在很寬的極端溫度範圍內保持性能的能力。

核電系統元件中的性能保留

在核電站的某些區域,一些設備和部件被隔離並暴露在輻射下。 在核電裝置的這些應用中,熱塑性塑膠的一個關鍵要求是它們能夠承受輻射暴露而不會降解和失去其物理性能的顯著水準。 一個關鍵問題是高輻射暴露對材料強度和延展性的影響,以確保元件在應力和衝擊載荷下保持完整。

為了確定核電應用的可行候選材料,美國複合材料製造學習中心對各種熱塑性塑料進行了深入測試。 該中心通過將測試樣品暴露在 103 至 109 rads 的輻射水準下,然後將其物理性能與測試前的原始值進行比較,從而評估了數十種聚合物。 在 106 rads 或更高的測試水準下,很少有熱塑性塑料表現出所需的性能保持。 然而, Torlon 5030 PAI是一種30%的玻璃纖維增強聚合物,Drake Plastics將其擠出成用於加工的毛坯形狀,在109拉德(最高暴露水準)下通過了測試。 威格斯 PEEK是Drake的另一種聚合物,可轉化為超高性能的型材和零件,也以109 拉德的速度通過。Drake 以其獨特而高效的無縫管®配置提供的 30% 玻璃纖維增強 Ultem 2300 PEI 在 108 rads 下也表現出令人印象深刻的性能保持率。 連結到輻射研究

這些超高性能聚合物的性能使其被用於絕緣體、蓋板和核能裝置中的其他應用,包括為美國海軍潛艇提供動力的裝置。

用於風力渦輪機部件的低維護聚合物

襯套、耐磨墊和其他在高負載下旋轉和滑動的部件與其他行業的應用類似,在這些行業中,Drake 的 Torlon® PAI、Victrex™ 和 KetaSpire® PEEK 和 PAEK 牌號系列因其長期性能而獲得認可。 這些高性能熱塑性塑膠的某些等級具有額外的優勢,因為它們不需要外部潤滑。 由各種等級的Torlon PAI和 PEEK 聚合物製成的承重轉子輪毂和齒輪箱元件比金屬部件運行更安靜,並在很寬的溫度範圍內保持高強度和尺寸穩定性。 另一個優點是:即使在長期暴露在炎熱、潮濕的環境中,它們仍具有固有的耐腐蝕性。

這些室外機中的齒輪箱承受著陣風和大風的嚴重壓力。 如果沒有持續的監控和預測性維護,故障可能是災難性的。 用於潤滑油設備監測的系統依賴於 Torlon PAI 線軸、密封管和其他結構和絕緣元件,這些元件可以承受操作環境,併為監測和表征軸承和齒輪金屬磨損顆粒的複雜電子設備提供不受干擾的信號。

潮汐能發電和地熱系統中的耐腐蝕性

這些能源技術還依賴於渦輪機以及旋轉和滑動系統元件,例如密封件、軸承和磨損部件,這些部件必須長期運行。 在這些應用中,Torlon PAI和 PEEK 比金屬具有顯著的優勢,金屬的腐蝕速率隨著自然產生的pH值的增加而惡化。 對於熱水和蒸汽中的金屬材料來說,這是一個特殊的問題,在這種環境中,Drake Plastics的高性能材料多年來一直可靠地運行。 這些高性能聚合物的特定配方不需要外部潤滑,這有利於降低維護頻率和成本。

下游配電設備用絕緣材料

與可再生能源技術相關的配電設備是 Torlon PAI、Ryton R-4 PPS、Ultem PEI 和 PEEK 的另一個應用領域。 這些聚合物具有強度和穩定性,以及這些元件所需的熱絕緣、電氣絕緣和隔離性能。

聚變能研究中的高性能聚合物

Drake Plastics的超高性能聚合物在越來越多的研究項目中發揮著作用,這些專案旨在將核聚變發展為一種可行的能源。 例如,Drake 以磚的形式提供 30% 的玻璃纖維增強 PEEK ,這些磚在一個專案中用作絕緣體。

Drake Plastics的開發能力加速了客戶的創新

Drake定期提供專家技術資源,以支援客戶開發新應用和材料配方的努力,包括替代能源系統的專案。 客戶利用我們在聚合物材料、配方、擠出技術和精密加工方面的專業知識,加快新化合物和元件設計的開發週期。 在我們最先進的擠出操作中,Drake將標準和專有的聚合物配方轉化為 用於加工的毛坯形狀。 我們豐富的 CNC 銑削能力和我們的加工專業知識通過快速周轉精密測試樣品和新元件設計的原型來推進新產品專案。 Drake的物理測試實驗室是評估和驗證新產品性能的最後一步。

這些能力為我們客戶的新技術專案注入了高水準的 材料和加工專業知識 ,同時縮短了開發時間並降低了成本。

超高性能聚合物的替代能源應用

  • 電池和電力存儲系統 利用 Drake 高性能聚合物,如 Torlon PAI、 Ryton R-4 PPS 和 PEEK 用於絕緣體、連接器和耐用外殼。
  • 氫氣生產和儲存過程依靠 Torlon PAI 閥座和密封件在低溫和高壓下可靠運行。 PEEK 還用於氫供應鏈中許多應用的密封件和熱隔離元件。
  • Torlon PAI 和 PEEK 中的核電系統絕緣子和蓋板可承受輻射,而不會顯著降低性能。
  • 聚變能源研究專案 使用由 PEEK 製成的Drake形狀,以實現其絕緣性能。
  • 風力渦輪機 依靠 Torlon PAI 在線軸、油殼管、軸承和易損件以及結構和絕緣部件中實現較長的使用壽命。