Indice dei contenuti
Introduzione
Il Vespel™, sviluppato da DuPont, è un polimero ad alte prestazioni noto per la sua capacità di resistere a sollecitazioni termiche, elettriche e meccaniche estreme.
Questo materiale avanzato in poliimmide offre una serie di proprietà notevoli che lo rendono ideale per numerose applicazioni esigenti in vari settori.
Riempitivi come la grafite o il PTFE permettono di influenzare le proprietà in modo mirato.
Proprietà di Vespel™
Eccezionale stabilità termica
Il Vespel™ presenta una stabilità termica senza pari e mantiene la sua integrità strutturale e le sue prestazioni a temperature criogeniche o elevate, intorno ai 300°C.
Può anche resistere a temperature fino a 400 °C per brevi periodi. Questo lo rende un materiale indispensabile per le applicazioni in ambienti ad alta temperatura, come nell’industria aerospaziale e chimica, dove i materiali devono funzionare in modo affidabile per lunghi periodi di tempo.
Resistenza chimica superiore
Il Vespel™ è altamente resistente a un’ampia gamma di sostanze chimiche, tra cui acidi, basi, solventi e agenti ossidanti.
Questa resistenza chimica fa sì che il Vespel™ mantenga le sue proprietà e le sue prestazioni in ambienti chimici aggressivi, rendendolo adatto ai componenti critici di valvole, pompe e guarnizioni.
Basso attrito ed elevata resistenza all'usura
Il polimero ha un coefficiente di attrito eccezionalmente basso e un’elevata resistenza all’usura, che è fondamentale per i componenti esposti a carichi e attriti elevati.
Queste proprietà riducono la necessità di una manutenzione frequente e prolungano la vita utile di parti come cuscinetti e guarnizioni.
Notevole resistenza meccanica e rigidità
Nonostante la sua leggerezza, il Vespel™ offre un’elevata resistenza meccanica e rigidità.
Queste proprietà lo rendono una scelta interessante per le applicazioni strutturali che richiedono sia durata che riduzione del peso, in particolare nell’industria aerospaziale e automobilistica.
Eccellente isolamento elettrico
Il Vespel™ è un eccellente isolante elettrico, ideale per l’utilizzo nell’industria elettronica e nei sistemi elettrici.
Le sue proprietà isolanti garantiscono l’affidabilità e la sicurezza dei dispositivi e dei componenti elettronici, prevengono i guasti elettrici e migliorano le prestazioni.
Prova il Vespel™ con un tester per materiali a interfaccia termica (TIM)
Per garantire che Vespel™ soddisfi i severi requisiti delle varie applicazioni ad alte prestazioni, vengono eseguiti test approfonditi, tra cui l’utilizzo di un tester per materiali a interfaccia termica (TIM). Il tester TIM valuta la conducibilità termica e la resistenza termica dei materiali, parametri critici per i polimeri ad alte prestazioni come il Vespel™.
- Preparazione del campione:
- I campioni di Vespel™ vengono preparati con cura in base alle specifiche richieste per i test TIM e richiedono un taglio preciso in forme e dimensioni standardizzate.
- Posizionamento:
- Il campione di Vespel™ preparato viene posizionato tra le due superfici di prova del tester TIM. La pressione di contatto delle piastre sul campione può essere definita con precisione utilizzando il software.
- Misura:
- Il tester TIM misura la differenza di temperatura tra i campioni di Vespel™ e calcola la resistenza termica e la conduttività termica. Queste misure forniscono indicazioni sulla capacità del Vespel™ di condurre e dissipare il calore.
- Analisi dei dati:
- I dati raccolti vengono analizzati a fondo per garantire che Vespel™ soddisfi i criteri di prestazione termica richiesti.
TIM-Tester - Vespel - Conduttività termica, impedenza termica nei polimeri
Il Vespel™ è un polimero ad alte prestazioni adatto a carichi termici, elettrici e meccanici estremi. Stabilità dimensionale e stabilità alla temperatura bassa conducibilità termica ed elettrica conducibilità elettrica eccellenti proprietà antiusura e di supporto, oltre alla resistenza agli agenti chimici e alle radiazioni, sono alcune delle sue notevoli caratteristiche.
Un altro vantaggio è che molti componenti possono essere resi più leggeri e resistenti con il Vespel rispetto ai metalli, alle ceramiche e ai polimeri tradizionali. Il Vespel è versatile e viene utilizzato principalmente nell’industria aerospaziale, dei semiconduttori e automobilistica.
Il grafico mostra la misurazione dell’impedenza termica di un campione di vespel di 25 mm x 25 mm a 50°C (TH=70°C, TC=30°C) e una pressione di contatto di 1 MPa utilizzando il tester TIM. Sono stati misurati tre diversi campioni con uno spessore compreso tra 1,1 mm e 3,08 mm per determinare la conduttività termica e la resistenza termica di contatto (utilizzando la regressione lineare, come mostrato nel diagramma). La conduttività termica misurata, che è il reciproco della pendenza, è di 0,35 W/mK. La resistenza termica di contatto è l’offset sull’asse Y.
TIM-Tester - Vespel - Conducibilità termica
Il Vespel™ è un polimero ad alte prestazioni adatto a carichi termici, elettrici e meccanici estremi. Stabilità dimensionale e termica, bassa conducibilità termica ed elettrica, eccellenti proprietà antiusura e di supporto, nonché resistenza agli agenti chimici e alle radiazioni sono alcune delle sue notevoli proprietà. Un altro vantaggio è che molti componenti possono essere resi più leggeri e resistenti con il Vespel rispetto ai metalli, alle ceramiche e ai polimeri tradizionali. Il Vespel è versatile e viene utilizzato principalmente nei settori aerospaziale, dei semiconduttori e automobilistico.
Un campione di vespel di 25 mm x 25 mm è stato misurato con il tester TIM nell’intervallo di temperatura compreso tra 40 °C e 150 °C a una pressione di contatto costante di 1 MPa. La conducibilità termica aumenta con la temperatura, come previsto dalla letteratura.
Ulteriori metodi per caratterizzare il Vespel™
-
Dilatometro (DIL)
:
- La stabilità dimensionale del materiale può essere verificata analizzandolo con un dilatometro. Di norma si determina un basso coefficiente di espansione termica, ma questo può essere influenzato da varie cariche, ecco perché questo test è importante.
-
Analizzatore laser flash (LFA)
e
Ponte caldo transitorio (THB)
Metodo:
- Entrambi i metodi di misurazione offrono un’ulteriore possibilità di caratterizzare la diffusività termica e la conduttività termica in un ampio intervallo di temperature.
Applicazioni di Vespel™
Materiale di riferimento
Aerospaziale
Industria chimica
La resistenza chimica del Vespel™ lo rende ideale per componenti come valvole, pompe e guarnizioni utilizzate in ambienti chimici difficili.
La sua durata garantisce che questi componenti possano resistere alle sostanze corrosive senza degradarsi e mantenere l’integrità operativa.
Industria dei semiconduttori
Nell’industria dei semiconduttori, il Vespel™ viene utilizzato per i supporti dei wafer e come materiale isolante. La sua stabilità termica e le sue proprietà di basso degassamento sono fondamentali per mantenere la purezza e le prestazioni nei processi di produzione dei semiconduttori.
Industria automobilistica
L’industria automobilistica trae vantaggio dalla bassa resistenza all’attrito e all’usura del Vespel™ e lo utilizza nelle guarnizioni e nei cuscinetti soggetti a carichi e attriti elevati.
Inoltre, il peso ridotto del Vespel™ contribuisce all’efficienza complessiva e alle prestazioni dei veicoli, migliorando l’efficienza dei consumi e riducendo le emissioni.
Tecnologia medica
Nella tecnologia medica, il Vespel™ viene utilizzato nella produzione di impianti e strumenti.
Grazie alla sua biocompatibilità e alla sua durata, è adatto all’uso a lungo termine nelle applicazioni mediche e garantisce la sicurezza del paziente e la longevità del prodotto.
Conclusione
Vespel™ rappresenta un cambiamento paradigmatico nei polimeri ad alte prestazioni, consentendo significativi progressi tecnologici in diversi settori industriali.
La sua combinazione unica di stabilità termica, resistenza chimica, basso attrito, resistenza all’usura, forza meccanica e proprietà di isolamento elettrico lo rendono un materiale indispensabile per le applicazioni che richiedono i massimi livelli di prestazioni e affidabilità.
Test rigorosi, tra cui l’uso di tester TIM, assicurano che il Vespel™ soddisfi i severi requisiti delle applicazioni moderne.
Con l’evoluzione delle industrie e la continua evoluzione dei confini tecnologici, il Vespel™ continuerà a essere un materiale importante che soddisfa questi requisiti avanzati e promuove l’innovazione e l’efficienza.
