탄소 충전 PEEK 필름(절단 탄소 섬유 충전 폴리에테르에테르케톤 캐스트 필름)은 반결정성 고성능 열가소성 PEEK 수지를 매트릭스로 사용합니다. 이는 잘게 잘린 PAN 기반 탄소 섬유와 혼합되고 T 다이 플랫 다이 캐스트 압출 공정을 통해 연속적으로 형성되어 검정색 엔지니어링 플라스틱 필름 소재를 생성합니다.
탄소 충전 PEEK 필름은 고온 저항성, 내화학성, 내가수분해성, 방사선 저항성을 포함하여 순수 PEEK의 기본 특성을 유지합니다. 동시에 강성, 열 전도성, 자기 윤활 마모 저항 및 치수 안정성이 크게 향상되었습니다. 이 소재는 반도체 특성과 기본적인 전자기 차폐 성능을 나타냅니다. 주로 고온 마모, 열 방출, 경량 설계, 진공 환경, 항공우주, 신에너지 및 정밀 기계 응용 분야와 관련된 서비스 조건에 적합합니다.
탄소 섬유가 포함된 PEEK 필름은 압출 등급 PEEK 수지 펠렛을 잘게 잘린 탄소 섬유와 혼합한 후 주조 및 고온 어닐링하여 제조한 연속 검정색 복합 필름입니다. CF10, CF20 및 CF30의 세 가지 주류 필러 등급을 사용할 수 있습니다.
CF10 저충진 등급은 용융 점도가 가장 낮고 유동성이 최적이므로 캐스트 필름 생산(0.05~0.3mm)에 가장 쉬운 등급입니다. 표면에 떠 있는 섬유가 거의 없고 적당한 인성을 유지하며 취성에 저항합니다. 다이커팅 후 변형은 상대적으로 적으며 강화와 인성의 균형이 잘 맞습니다.
단점: 제한된 강성 향상, 열팽창 계수의 약간 감소, 내마모성의 중간 정도 향상, 전기 및 열 전도성의 약간 증가.
CF20은 중간정도의 용융점도를 나타내며 안정적으로 필름(0.10-0.40mm)으로 주조할 수 있습니다. CF10에 비해 모듈러스, 내마모성, 열전도율 및 치수 안정성이 현저히 향상되었습니다. 취성은 CF30 수준에 도달하지 않았으며 필름은 여전히 허용 가능한 굽힘 내성을 유지합니다. CF20은 포괄적인 소재 성능과 캐스트 필름 가공성 사이에서 전체적으로 최상의 균형을 제공합니다.
CF30은 최고의 강화, 내마모성 및 열 전도성을 제공합니다. 그러나 용융 점도가 크게 상승하여 초박형 주조 필름의 안정적인 생산이 어려워집니다. 안정적인 생산은 두께 ≥0.25mm로 제한됩니다. 필름은 취성이 크게 증가하고 약간의 굽힘에도 미세 균열이 발생할 수 있습니다. 다이커팅 후 뒤틀림 위험이 크게 증가하고 표면에 떠 있는 섬유를 제어하는 것이 어려워집니다. 기본 CF30 펠릿은 이미 파단 신율이 매우 낮습니다. 얇은 게이지 필름으로 처리되면 내부 잔류 응력이 방출되어 다운스트림 다이커팅 작업 중에 뒤틀림 가능성이 크게 높아집니다.
이러한 특성 차이의 기본 원리는 탄소 섬유 함량이 높을수록 용융 점도가 증가한다는 것입니다. 캐스트 필름 처리에서 용융된 수지는 슬릿 다이에서 고르게 퍼지고 일련의 냉각 롤러를 통해 끌어당겨집니다. 고충진 제제는 연신 장력을 받을 때 균열, 표면 구멍 및 부동 섬유 결함이 발생하기 쉽습니다.
참고: 이 설명은 잘린 탄소 섬유 충전 캐스트 필름에만 적용됩니다. 연속 탄소 섬유 프리프레그는 제외되며 전용 ESD 정전기 방지 등급도 마찬가지입니다. 일반 잘린 탄소 섬유 충전 PEEK 필름은 전용 ESD 정전기 방지 필름과 동일하지 않습니다. 저항률 범위가 불안정하며 반도체 등급의 정전기 방지 소재로 직접 사용할 수 없습니다.
광저우 아이디얼(Guangzhou Ideal)은 2014년에 탄소 섬유 충전 PEEK 필름 생산을 시작했습니다. 지난 10년 이상 동안 우리는 생산 장비를 업그레이드하고 제조 작업 흐름을 최적화했으며 공식적인 품질 관리 절차를 확립했습니다. 혼합된 펠렛의 입고 검사, 생산 중 동기식 실시간 모니터링, 공장의 최종 실험실 테스트 등 모든 단계에서 엄격한 제어가 구현됩니다.
1. 입고 원자재 검사:
A. Karl Fischer 수분 시험기는 원료 수분 함량을 분석하는 데 사용됩니다. 완성된 필름의 기포 및 핀홀 결함을 방지하기 위해 변형된 펠릿의 수분 함량을 0.02% 이하로 제어합니다.
B. 머플로 재 잔류물 테스트(580-600°C에서 하소)를 수행하여 탄소 섬유 필러 로딩을 측정합니다. 측정된 충전제 함량과 공칭 사양 사이의 허용 가능한 편차는 ≤±0.5wt%입니다.
C. 시료 준비를 위한 2축 혼합 후 열분해를 통해 탄소 섬유가 분리됩니다. 섬유 길이는 0.2~0.6mm의 목표 유지 섬유 길이 범위를 확인하고 과도한 섬유 분쇄를 식별하기 위해 광학 현미경으로 계산됩니다.
2. 탄소 섬유가 포함된 PEEK 필름 온라인 실시간 생산 라인 검사:
A. 온라인 두께 모니터링: 베타선 두께 측정기 또는 레이저 비접촉 두께 측정기는 전체 롤 폭에 걸쳐 연속 가로 스캐닝을 수행합니다. 실시간 두께 곡선이 생성되고 공차를 벗어난 부분에 자동으로 플래그가 지정됩니다. 이는 다이 립의 폐쇄 루프 미세 조정을 지원합니다. 0.1~0.5mm 범위의 연속 캐스트 필름 생산에 적합합니다. 두께 공차는 ±0.01‑0.03mm로 유지됩니다.
B. 온라인 CCD 육안 표면 검사 시스템: 고속 산업용 카메라는 검은 점, 탄 입자, 핀홀, 세로 긁힘 및 부유 섬유를 포함한 표면 결함을 식별합니다. 결함 위치는 잉크젯 마킹을 통해 표시됩니다. 결함이 있는 웹 세그먼트는 후속 와인딩 작업에서 제거될 수 있습니다. 한계: CCD 검사는 지하에 묻힌 금속 파편이나 내부 미세 공극을 감지할 수 없습니다. 외부 필름 표면만 검사합니다.
C. 온라인 X-ray 검사: X-ray 온라인 결함 탐지는 필름에 내장된 단단한 금속 입자가 있는지 검사합니다. 이는 고급 옵션 장비이며 모든 생산 실행에 대한 표준 구성은 아닙니다.
3. 오프라인 완제품 실험실 테스트:
A. 치수 및 외관 검사: 디지털 마이크로미터를 사용하여 필름 두께를 측정합니다. 너비, 길이 및 롤 끝면은 강철 측정 규칙을 사용하여 확인됩니다. 표면 품질은 부유 섬유 심각도를 평가하기 위해 실체현미경 검사와 결합된 육안 관찰을 통해 평가됩니다. 희미한 표면 질감과 튀어나온 노출된 부유 섬유 사이에는 차이가 있습니다. 표면 긁힘 및 흑점 결함은 공식적으로 기록됩니다.
B. 미세구조 탐지: 금속 조직학적 단면 분석을 위해 표본을 준비합니다. 우리는 탄소 섬유 분산을 평가하고, 섬유 응집을 확인하고, 내부 다공성을 정량화합니다. 다공성에 대한 내부 통제 목표는 2% 미만입니다. 우리는 또한 미세한 내장된 금속 파편을 검사합니다. DSC(시차 주사 열량계)는 용융 피크 온도, 결정화도 및 유리 전이 온도(Tg)를 테스트하는 데 사용됩니다. 내부 결정화도는 25~32% 이내로 제어됩니다. 어닐링 처리의 효과를 평가하기 위해 배치별 결정화도 변화를 모니터링합니다.
C. 기계적 특성 테스트: ISO527-3에 따라 인장 탄성률, 파단 강도 및 파단 연신율을 압출 기계 방향(MD)과 횡방향(TD)을 따라 별도로 테스트합니다. MD-TD 모듈러스 비율은 이방성 관리에 대한 내부 제어 한계가 1.6 이하인 상태에서 계산됩니다.
D. 다이컷 변형 테스트를 통한 잔류 내부 응력 평가: 100mm×100mm 정사각형 탄소 섬유 충진 PEEK 필름 표본을 준비하고 평평한 유리판 위에 자유롭게 놓고 실온에서 24시간 동안 방치합니다. 각 시편의 모서리 아치 높이를 측정합니다. 표준 비어닐링 등급의 경우 허용되는 최대 아치 높이는 6mm 이하입니다. 정밀 오프라인 어닐링 등급의 경우 아치 높이는 2~3mm 이하여야 합니다.
E. 열적 특성 테스트: 열변형 온도(HDT, ISO75) 및 열팽창 계수(CTE)는 MD 및 TD 방향 모두에서 측정되어 고온 및 저온 사이클링에서 치수 안정성을 평가합니다.
F. 마찰 및 내마모성 테스트: 내마모성 성능 평가를 위한 마찰 계수 및 마모율을 결정하기 위해 테이버 마모 테스트를 수행합니다.
A. 금속 조직 단면 분석 및 인장 시험은 파괴 샘플링 검사입니다. 전체 롤의 모든 위치에 결함이 없다고 보장할 수는 없습니다.
B. 온라인 X-ray 금속 결함 탐지는 프리미엄 옵션 장비입니다. 용융 여과만으로는 미량 금속 외부 오염물질로 인한 위험을 100% 제거할 수 없습니다.
C. 변형 테스트는 잔류 내부 응력에 대한 간접적인 평가만을 제공합니다. 수치적인 잔류 응력 값을 산출하는 직접적인 테스트 방법은 없습니다.
D. MD-TD 이방성은 샘플링된 표본에서만 평가할 수 있습니다. 캐스트 필름 제조 공정에서는 이러한 고유한 이방성 동작을 완전히 제거할 수 없습니다.
위에서 언급한 품질 관리 절차를 구현한 당사의 Carbon Filled PEEK 필름은 양면이 평평하고 매끄러운 표면을 특징으로 하며 균일한 무광 검정색 마감과 웹 전반에 걸쳐 일관된 색상을 제공합니다.
1. 탄소 응집으로 인한 검은 반점, 기포, 핀홀, 두께 균열, 깊은 긁힘, 기름 얼룩 또는 이물질 등 품질에 영향을 미치는 결함이 없습니다.
2. 롤 끝면은 접히거나 롤 레이어가 잘못 정렬되지 않고 깔끔합니다. 와인딩은 고르고 단단합니다. 연속된 권취층 사이에 분리막 보호 필름이 삽입됩니다.
3. 단단하게 튀어나온 검은 점, 내장된 금속성 단단한 개재물, 관통하는 핀홀, 연속적인 긁힘, 기포 및 주름은 허용되지 않습니다.
4. 하나의 생산 배치 내에서 두께, 기계적 성능 및 회분 함량 테스트 결과는 허용 가능한 범위 내에서 변동됩니다.
5. 배치 번호, 필러 로딩, 필름 두께 및 완전한 기계적 테스트 데이터가 명시된 COC 공장 검사 인증서가 모든 배치에 대해 발행됩니다.
| 제품명 | 탄소 충전 PEEK 필름 |
| 재료 | CF10 PEEK, CF20 PEEK, CF30 PEEK |
| 색상(필러) | 균일한 매트 블랙 |
| 기존 두께 | 12μm, 25μm, 50μm, 100μm, 200μm, 500μm, 1mm |
| 너비 | 300mm, 500mm, 620mm, 1000mm는 좁은 폭의 맞춤형 슬리팅을 지원합니다. |
| 길이 | 50m, 100m, 길고 짧은 롤은 필요에 따라 맞춤화 가능 |
| 견본 | 협상 예정 |
| 인증서 | ISO9001:2012 |
| 지원 서비스 | 슬리팅, 라미네이팅, 다이커팅 가공, 다양한 유형의 단일 조각 가스켓 완제품을 사용자 정의할 수 있습니다. |
1. 열전도율: Pure PEEK의 열전도율은 0.29W/(m·K)에 불과합니다. CF10은 0.5~0.7 W/(m·K)에 도달하고, CF30은 0.8~1.2 W/(m·K)에 도달해 순수 PEEK보다 3~4배 더 높은 방열 효율을 제공합니다.
2. 열팽창계수(CTE)가 매우 낮습니다. 탄소 섬유 골격은 수지의 열 변형을 제한하여 열 순환 중 치수 편차를 최소화합니다.
3. 어닐링 및 성형 처리 후 필름은 260°C에서 0.5% 이하의 열 수축률을 달성하여 초박형 정밀 개스킷의 안정적인 치수 정확도를 유지합니다.
1. 순수 PEEK에 비해 마찰계수가 40% 이상 낮아 자체 윤활성이 우수합니다. 오일 윤활 없이 장기간 안정적인 작동을 지원합니다.
2. 내피로성이 우수하며, 왕복 미끄럼 및 반복압축에 따른 균열이나 파손에 강합니다.
3. 한계: 탄소 충전 PEEK 필름은 취성이 증가하고 충전되지 않은 천연 PEEK 필름보다 인성이 낮기 때문에 큰 굽힘이나 충격 응력이 자주 발생하는 시나리오에는 적합하지 않습니다.
4. 장기간의 극심한 왕복 슬라이딩에서는 필름에 미량의 단단한 섬유 잔해가 생성될 수 있으므로 고정밀 리소그래피 웨이퍼 표면과 직접 접촉하는 데는 적용할 수 없습니다.
내부 탄소 섬유는 연속 전도성 네트워크를 형성하여 10³–10⁸ Ω/sq 범위의 안정적인 표면 저항을 제공합니다. 이 소재는 케이블과 전원 모듈에서 생성되는 표유 전자기 간섭을 흡수하고 격리하는 반도체 특성과 기본 EMI 차폐 성능을 나타냅니다.
탄소 섬유가 포함된 PEEK 필름은 높은 열 전도성, 탁월한 내마모성, 전자파 차폐 성능 및 진공 안정성을 통합하여 다음과 같이 광범위한 산업 응용 분야를 지원합니다.
이는 항공 케이블용 EMI 차폐 필름 역할을 하며 기존 구리 및 알루미늄 호일을 대체하고 부품 무게를 30% 이상 줄입니다. 이는 항공기 엔진실의 고온 내유성 격리 라이닝 역할을 하며 항공 연료 및 유압유로 인한 부식을 방지합니다. 내방사선성, 낮은 가스 방출 특성으로 인해 극심한 우주 온도 차이에서 위성 진공 모듈을 단열하는 데 이상적입니다. 또한 정밀 드론 전송 메커니즘의 내마모성 슬라이딩 개스킷에도 사용됩니다.
낮은 가스 방출, 낮은 이온 침전, 높은 열 전도성 및 안정적인 진공-고온 치수 안정성을 갖춘 탄소 섬유 충진 PEEK 필름은 반도체 공정에 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 분야에는 에칭, PVD, CVD 및 플라즈마 세척 진공 챔버용 고온 절연 라이닝이 포함됩니다. 웨이퍼 이송 장치용 열전도성 내마모성 초박형 개스킷; CMP 리테이닝 링용 방열 절연 필름; 고온 칩 테스트 벤치를 위한 열전도성 내마모성 라이닝.
고속 리니어 가이드 및 컨베이어 롤러용 자가 윤활 슬라이딩 라이닝 필름, 사출 및 핫프레스 금형용 고온 이형 필름, 유압 밸브 및 펌프 본체용 내열 및 내유 밀봉 시트, 마찰열 축적을 방지하기 위한 로봇 조인트용 마찰 방지 단열 패드에 적용됩니다.
전자현미경 및 광학 코팅기 진공챔버의 단열 라이닝, 물리화학적 시험 장비의 고온 부식 방지 고정 가스켓, 핵 탐지 장비의 방사선 방지 보호 필름에 적합합니다.
1. 탄소 잔해가 떨어져 표면 오염을 일으킬 수 있는 직접적인 웨이퍼 접촉을 포함하는 초고순도 반도체 공정.
2. 10⁶~10⁹ Ω/sq 내에서 안정적인 ESD 성능이 필요한 응용 분야. 이 재료는 제어되지 않고 넓은 저항률 변동을 나타내며 표준 정전기 분산 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
3. 재료 고유의 취성 및 낮은 파단 연신율로 인해 반복적인 굽힘과 유연한 복원력이 필요한 구성 요소입니다.
4. 필름이 완전히 검은색이고 불투명하기 때문에 광학적으로 투명한 구성 요소입니다.
5. 초고평탄도 제로 워피지 시트 적용. 주조 공정은 고유한 섬유 방향을 생성합니다. 어닐링은 잔류 응력을 완화할 뿐이며 완전한 0 변형을 달성할 수 없습니다. 매우 높은 평탄도를 얻으려면 추가적인 CNC 양면 정밀 밀링이 필요합니다.
6. PEEK 기판을 부식시키는 농축 황산과 같은 강한 산화 매체를 사용하는 작업 조건.
A1: 주류 두께 범위 0.1~0.5mm의 경우 일반 산업용 등급은 ±0.02~0.04mm의 두께 공차를 제공하는 반면, 정밀 등급은 ±0.01~0.03mm를 제공합니다. 롤 폭 허용 오차는 ±2mm이고 낱장 허용 오차는 ±1mm입니다. 0.1mm 미만의 초박형 게이지는 기술 계약을 통해 확인된 완화된 공차 표준을 채택합니다.
A2: 다이 커팅 후 변형은 주로 압출 주조 중에 생성된 고정된 잔류 내부 응력과 기계 방향 탄소 섬유 배향으로 인한 이방성 수축으로 인해 발생합니다. 오프라인 어닐링 등급은 재료 고유의 이방성을 완전히 제거할 수는 없지만 변형 위험을 효과적으로 줄입니다. 초정밀 가공이 요구되는 고객은 현장에서 2차 어닐링을 구현하여 평탄도를 더욱 안정화할 수 있습니다.
A3: 주조 탄소 충전 PEEK 필름의 잔류 응력과 이방성을 최소화하기 위해 급속 담금질 대신 점진적인 서냉각, 낮은 인발 장력, 저전단에 최적화된 스크류 구성, 전문적인 오프라인 어닐링 처리 등 핵심 공정 제어를 채택합니다. 당사의 QC 시스템은 MD-TD 모듈러스 비율과 다이컷 변형 수준을 엄격하게 모니터링합니다. 고유한 재질 이방성은 완화될 수만 있고 완전히 제거할 수는 없습니다.
A4: 마스터 롤 너비는 300~650mm이며 맞춤형 좁은 너비로 더 분할할 수 있습니다. 롤 길이는 두께에 따라 다릅니다. 0.1~0.25mm의 얇은 필름은 일반적으로 롤당 25~50m이고, 0.3~0.5mm의 중간 두께 필름은 롤당 50~100m이며, 모두 내부 직경이 76mm인 코어가 장착되어 있습니다.
A5: 표준 탄소 충전 PEEK 필름은 10³–10⁵ Ω/sq의 불안정하고 광범위한 반도체 저항을 특징으로 합니다. 이는 공식적인 ESD 제어 정전기 분산 재료가 아니며 표준 10⁶–10⁹ Ω/sq ESD 범위 내에서 안정적인 저항률을 유지할 수 없습니다. 정식 반도체 ESD 애플리케이션에는 특수한 ESD 안정화 PEEK 필름이 필요합니다.
A6: 아니요. 표준 탄소 충전 PEEK 필름은 마찰 슬라이딩 시 미세한 탄소 미세 입자를 떨어뜨려 웨이퍼와 직접 접촉할 때 심각한 오염을 유발합니다. 이 소재는 반도체 장비 내부의 비웨이퍼 접촉 마모 라이너 및 절연 심에만 적합합니다. 웨이퍼 접촉 정밀 부품은 고순도 반도체 등급 ESD PEEK 소재로 제작되어야 합니다.
