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소개
듀폰에서 개발한 베스펠™은 극한의 열, 전기, 기계적 스트레스를 견딜 수 있는 고성능 폴리머로 유명합니다.
이 고급 폴리이미드 소재는 다양한 산업 분야의 수많은 까다로운 응용 분야에 이상적인 다양한 놀라운 특성을 자랑합니다.
흑연이나 PTFE와 같은 필러를 사용하면 원하는 방식으로 속성에 영향을 줄 수 있습니다.
베스펠™의 속성
탁월한 열 안정성
베스펠™은 약 300°C의 극저온에서 고온까지 구조적 무결성과 성능을 유지하며 탁월한 열 안정성을 자랑합니다.
또한 최대 400°C까지 단기간 동안 견딜 수 있습니다. 따라서 항공우주 및 화학 산업과 같이 오랜 기간 동안 안정적으로 작동해야 하는 고온 환경의 애플리케이션에 필수적인 소재입니다.
뛰어난 내화학성
베스펠™은 산, 염기, 용매, 산화제 등 다양한 화학 물질에 대한 내성이 뛰어납니다.
이러한 내화학성 덕분에 베스펠™은 유해한 화학 환경에서도 그 특성과 성능을 유지하므로 밸브, 펌프 및 씰의 핵심 부품에 적합합니다.
낮은 마찰과 높은 내마모성
이 폴리머는 높은 응력과 마찰을 받는 부품에 매우 중요한 마찰 계수가 매우 낮고 내마모성이 높습니다.
이러한 특성은 잦은 유지보수의 필요성을 줄이고 베어링과 씰과 같은 부품의 작동 수명을 연장합니다.
뛰어난 기계적 강도와 강성
베스펠™은 가벼운 무게에도 불구하고 상당한 기계적 강도와 강성을 제공합니다.
이러한 특성 덕분에 특히 항공우주 및 자동차 산업에서 내구성과 경량화를 동시에 요구하는 구조용 애플리케이션에 매력적인 선택이 될 수 있습니다.
뛰어난 전기 절연성
베스펠™은 뛰어난 전기 절연체로 전자 산업 및 전기 시스템에서 사용하기에 이상적입니다.
절연 특성은 전자 장치 및 부품의 신뢰성과 안전성을 보장하여 전기 고장을 방지하고 성능을 향상시킵니다.
열 인터페이스 재료(TIM)-테스터로 베스펠™ 테스트하기
베스펠™이 다양한 고성능 애플리케이션의 엄격한 요건을 충족하는지 확인하기 위해 열 인터페이스 재료(TIM) 테스터를 사용하는 등 광범위한 테스트가 수행됩니다. TIM 테스터는 베스펠™과 같은 고성능 폴리머의 중요한 파라미터인 재료의 열전도율과 열저항을 평가합니다.
- 샘플 준비:
- 베스펠™ 샘플은 표준화된 모양과 크기로 정밀하게 절단하는 등 TIM 테스트에 필요한 사양에 따라 준비됩니다.
- 배치:
- 준비된 베스펠™ 샘플은 TIM 테스터의 두 미터 바 사이에 배치됩니다. 여기서 클램핑 압력은 소프트웨어를 사용하여 정밀하게 정의할 수 있습니다.
- 측정:
- 테스터는 베스펠™ 샘플의 온도 차이를 측정하여 열 저항과 열 전도도를 계산합니다. 이러한 측정은 Vespel™의 열 전도 및 발산 능력에 대한 인사이트를 제공합니다.
- 데이터 분석:
- 수집된 데이터는 철저하게 분석되어 Vespel™이 필요한 열 성능 기준을 충족하는지 확인합니다.
TIM-Tester - 베스펠 - 폴리머의 열 전도성, 열 임피던스
베스펠™은 극한의 열, 전기 및 기계적 스트레스에 적합한 고성능 폴리머입니다.
치수 및 열 안정성, 낮은 열 및 전기 전도성, 우수한 마모 및 베어링 특성, 내화학성 및 내방사선성 등이 뛰어난 특성입니다.
베스펠을 사용하면 기존의 금속, 세라믹, 폴리머보다 많은 부품을 더 가볍고 견고하게 만들 수 있다는 장점도 있습니다.
베스펠은 다양한 응용 분야를 가지고 있으며 주로 항공우주, 반도체 및 자동차 기술 분야에서 사용됩니다.
이 도표는 50°C(TH=70°C, TC=30°C), 1MPa의 접촉 압력에서 TIM-Tester를 사용하여 25mm x 25mm 베스펠 샘플의 열 임피던스를 측정한 것을 보여줍니다.
열전도율과 열 접촉 저항을 측정하기 위해 두께가 1.1mm에서 3.08mm인 세 가지 샘플을 측정했습니다(다이어그램에서 볼 수 있듯이 선형 회귀를 사용).
측정된 열전도율은 기울기의 역수인 0.35W/mK입니다.
열 접촉 저항은 Y축의 오프셋입니다.
TIM-Tester - 베스펠 - 열 전도성
베스펠™은 극한의 열, 전기, 기계적 스트레스에 적합한 고성능 폴리머입니다.
치수 및 열 안정성, 낮은 열 및 전기 전도도, 우수한 마모 및 베어링 특성, 내화학성 및 내방사선성 등이 뛰어난 특성 중 일부입니다.
또한 많은 부품을 기존 금속, 세라믹, 폴리머보다 더 가볍고 내구성 있게 만들 수 있다는 점도 장점입니다.
베스펠은 다양한 응용 분야를 가지고 있으며 주로 항공우주, 반도체 및 자동차 기술에 사용됩니다.
40°C~150°C의 온도 범위에서 1MPa의 일정한 접촉 압력을 사용하여 25mm x 25mm 베스펠 샘플을 TIM-Tester로 측정했습니다.
열 전도성 열 전도성 는 문헌에서 예상한 대로 온도에 따라 증가합니다.
베스펠™의 특성화를 위한 추가 방법
- 확장도계(DIL):
- 재료의 치수 안정성은 팽창계를 사용하여 분석하여 확인할 수 있습니다.
일반적으로 낮은 열팽창 계수가 결정되지만, 이는 다양한 필러의 영향을 받을 수 있으므로 이 조사가 중요합니다.
- 재료의 치수 안정성은 팽창계를 사용하여 분석하여 확인할 수 있습니다.
- 레이저 플래시 분석기(LFA) 및 과도 핫 브리지(THB) 메서드:
- 두 측정 방법 모두 넓은 온도 범위에서 열 확산도와 열 전도도를 특성화할 수 있는 추가적인 가능성을 제공합니다.
베스펠™의 적용
베스펠™은 인상적인 소재 특성으로 다양한 산업과 애플리케이션에서 필수적인 소재입니다:
참고 자료
항공우주
화학 산업
베스펠™의 내화학성은 열악한 화학 환경에서 작동하는 밸브, 펌프, 씰과 같은 부품에 이상적입니다.
내구성이 뛰어나 부식성 물질에도 성능 저하 없이 견딜 수 있어 운영 무결성을 유지합니다.
반도체 산업
반도체 산업에서 베스펠™은 웨이퍼 캐리어와 절연체로 사용됩니다.
열 안정성과 낮은 가스 방출 특성은 반도체 제조 공정에서 순도와 성능을 유지하는 데 매우 중요합니다.
자동차 산업
자동차 산업에서는 높은 응력과 마찰을 견뎌야 하는 씰과 베어링에 베스펠™의 낮은 마찰 및 내마모성을 적용하여 이점을 누리고 있습니다.
또한 가벼운 무게는 차량의 전반적인 효율성과 성능에 기여하여 연비를 향상시키고 배기가스를 줄입니다.
의료 기술
의료 기술 분야에서 베스펠™은 임플란트 및 기구 생산에 사용됩니다.
생체 적합성과 내구성이 뛰어나 의료 분야에서 장기간 사용하기에 적합하여 환자의 안전과 제품 수명을 보장합니다.
결론
베스펠™은 고성능 폴리머의 패러다임을 바꾸어 다양한 산업 분야에서 상당한 기술 발전을 가능하게 합니다.
열 안정성, 내화학성, 낮은 마찰, 내마모성, 기계적 강도 및 전기 절연 특성의 독특한 조합으로 최고 수준의 성능과 신뢰성을 요구하는 애플리케이션에 없어서는 안 될 소재입니다.
TIM 테스터 사용을 포함한 엄격한 테스트를 통해 Vespel™은 고급 애플리케이션에 대한 엄격한 요구 사항을 충족합니다.
산업이 계속 진화하고 기술적 한계를 뛰어넘는 가운데, 베스펠™은 이러한 고급 요구 사항을 충족하고 혁신과 효율성을 촉진하는 데 중요한 소재가 될 것입니다.
