초고분자량 폴리에틸렌 로드(UHMW-PE 로드) 설명
초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 로드는 분자량이 350~700만 g/mol인 반결정성 열가소성 플라스틱으로, 50~85%의 결정성을 가지며 접힌 사슬 라멜라(두께 10~50nm)와 비정질 영역을 형성합니다. 이 구조는 파단 에너지를 흡수하는 크레이즈 형성으로 인해 뛰어난 충격 강도(23°C에서 ≥200J/m 노치 아이조드)를 제공하면서도 낮은 인장 항복 강도(20MPa)와 높은 연신율(50%)을 나타냅니다.
마찰 특성은 UHMW-PE를 정의합니다:
마찰 계수: 0.05-0.30(동적 대 강철, 자체 윤활)
내마모성: 0.1mg 미만의 중량 감소(ASTM D1044, 1,000회 사이클)
PV 제한: 0.3MPa-m/s(드라이 러닝)
열적으로 UHMW-PE 막대의 녹는점은 130°C이고 유리 전이는 -120°C에 가깝습니다. 열팽창은 높은 반면(19×10-⁵ K-¹) 전도도는 낮은 수준(0.41W/m-K)을 유지하며, Tg 이상의 급격한 모듈러스 감소로 인해 연속 사용은 80°C(HDT: 50°C @0.45MPa)로 제한됩니다.
화학적으로는 비극성 사슬과 높은 결정성으로 인해 농축 산/알칼리, 염소 처리된 용액, 뜨거운 물(90°C)에 내성이 있습니다. 탄화수소는 약간의 팽창(헥산의 경우 ≤3%)을 유발하지만 케톤/방향족은 응력 균열을 유도합니다. 자외선 열화는 안정화가 필요합니다(카본 블랙은 실외 수명을 10년 이상 연장합니다).
전기적으로는 체적 저항(10¹² Ω-cm)과 유전체 강도(45kV/mm)가 절연성을 제공하지만 표면 추적 저항은 보통 수준입니다(CTI: 200-400V). FDA/EEC 규정을 준수하여 식품 접촉이 가능합니다.
초고분자량 폴리에틸렌 로드(UHMW-PE 로드) 애플리케이션
UHMW-PE 막대는 극한의 마모, 화학 및 저마찰 환경에서 고성능 엔지니어링 부품으로 사용됩니다. 탁월한 내마모성(ASTM D1044 마모 지수 <0.1mg)과 자체 윤활 특성(강철 대비 μ=0.05-0.30)으로 인해 광산/골재 산업의 컨베이어 마모 스트립, 체인 가이드 및 호퍼 라이너를 포함한 자재 취급 시스템에 이상적이며 마모성 매체에서 강철보다 5배 이상 수명이 길어집니다. 식품 및 제약 분야에서는 산/알칼리/온수에 대한 화학적 불활성 및 증기 세척성(단기 120°C)을 활용하여 FDA 규격 베어링, 스타 휠 및 밸브 시트에 정밀 가공된 로드를 활용합니다.
산업 기계에서는 유압 시스템의 캠 팔로워, 기어, 피스톤 링에 이 로드를 사용하여 낮은 마찰로 금속 동급 제품에 비해 에너지 소비를 15~30% 절감할 수 있어 유지보수가 적은 캠 팔로워, 기어, 피스톤 링에 사용합니다. 화학 처리 분야에는 농축 산(예: 70% H₂SO₄) 및 염소화 용매에 강한 펌프 슬리브와 탱크 교반 패들이 포함됩니다. UHMW-PE의 높은 충격 강도(200J/m)는 도크 범퍼 및 리프팅 패드 인서트와 같은 안전 부품을 가능하게 하며 나일론보다 3배 더 많은 에너지를 흡수합니다.
온도 제약(≤80°C 연속 사용, 10MPa/1000h에서 크리프 변형 5% 초과)과 낮은 강성(인장 계수 680MPa)으로 인해 하중 지지 설계 시 지지 구조가 필요한 중요한 제약이 있습니다. 슬라이딩 마모 응용 분야에서 압출 방향 강도 이방성(축방향 인장 강도 ≈1.5배 횡방향)을 활용할 때 성능이 최적화됩니다. 윤활이 필요 없고 소음/진동 감쇠 및 내식성이 뛰어나 마모가 심하고 화학적으로 공격적인 환경에서 금속, 나일론 및 아세탈을 대체할 수 있는 비용 효율적인 대체품으로 자리매김한 UHMW-PE 로드.
초고분자량 폴리에틸렌 로드(UHMW-PE 로드) 포장
당사의 제품은 재료 치수에 따라 다양한 크기의 맞춤형 상자에 포장됩니다. 작은 품목은 PP 상자에 안전하게 포장하고, 큰 품목은 맞춤형 나무 상자에 넣습니다. 운송 중 최적의 보호를 제공하기 위해 맞춤형 포장과 적절한 완충재 사용을 엄격하게 준수합니다.
포장: 상자, 나무 상자 또는 맞춤형.
참고용으로 제공된 포장 세부 정보를 검토하시기 바랍니다.
제조 공정
1.테스트 방법
(1)화학 성분 분석 - 순도 요구 사항을 준수하는지 확인하기 위해 GDMS 또는 XRF와 같은 기술을 사용하여 확인합니다.
(2)기계적 특성 테스트 - 재료 성능을 평가하기 위한 인장 강도, 항복 강도 및 연신율 테스트를 포함합니다.
(3)치수 검사 - 두께, 너비, 길이를 측정하여 지정된 허용 오차를 준수하는지 확인합니다.
(4)표면 품질 검사 - 육안 및 초음파 검사를 통해 스크래치, 균열, 내포물 등의 결함을 확인합니다.
(5)경도 테스트 - 재료의 경도를 측정하여 균일성과 기계적 신뢰성을 확인합니다.
자세한 내용은SAM 테스트 절차를참조하세요 .
초고분자량 폴리에틸렌 로드(UHMW-PE 로드) FAQ
Q1. 녹거나 태우지 않고 정밀 가공하려면 어떻게 해야 하나요?
300-500m/min의 절삭 속도와 0.1-0.5mm/rev의 이송 속도에서 날카로운 카바이드 공구(경사각 ≥15°)를 사용합니다. 압축 공기 냉각은 필수입니다. 절삭유는 부풀어 오름을 유발합니다. 80°C 이상의 국부 가열을 방지하기 위해 공구 체류 시간을 최소화합니다. 기계 후 70°C에서 2시간 동안 어닐링하면 응력이 완화됩니다.
Q2. 건식 베어링 적용개소에 대한 최대 PV 제한은 얼마입니까?
건식 작동: ≤0.3 MPa-m/s(예: 0.6 m/s에서 0.5 MPa 부하). 0.3 MPa-m/s를 초과하는 경우 물 윤활(PV≤1.0) 또는 그리스(PV≤0.7) 사용. PV를 초과하면 전사막 고장과 빠른 마모(>0.5 mm/100h)가 발생합니다.
Q3. 산/알칼리에 대한 내화학성 한계는 어떻게 되나요?
98% H₂SO₄(23°C), 50% NaOH(80°C) 및 염소계 표백제에 내성이 있습니다. 산화성 산(질산 > 30%), 케톤(아세톤), 방향족(톨루엔)에 노출되면 24시간 내에 응력 균열이 발생할 수 있습니다. 탄화수소 ≤3% 팽창.
관련 정보
1.일반적인 준비 방법
초고분자량 폴리에틸렌 분말을 열과 압력으로 융합하여 UHMW-PE 막대를 만듭니다. 순수 폴리머 분말(350만 g/mol 이상)을 건조시켜 원통형 몰드에 넣고 200-250°C로 서서히 가열하면서 압축합니다. 이 소결 공정은 입자를 완전히 녹이지 않고 결합시키는데, 이는 극도의 사슬 얽힘으로 인해 UHMW-PE만의 특징입니다.
변환기 및 계산기
