Os materiais compósitos de PEEK, graças às suas amplas vantagens de desempenho, como leveza, alta resistência, resistência à corrosão e autolubrificação, estão sendo amplamente utilizados para substituir materiais metálicos tradicionais em diversos setores de alto valor agregado, seguindo a tendência de substituição do aço pelo plástico. A seguir, descrevemos seus principais cenários de aplicação:
I. Aeroespacial
Valor da aplicação: Redução extrema do peso para melhorar a economia de combustível e a capacidade de carga, resistindo simultaneamente a temperaturas extremas, vibração e corrosão química.
Componentes/Cenários Substituídos: Componentes estruturais de aeronaves: Carenagens, bordos de ataque das asas, tampas dos cubos das rodas, suportes, braçadeiras de tubos, suportes de portas, etc., a substituição por ligas de alumínio pode reduzir o peso em 20% a 40% (ex.: Boeing 787, Airbus A350).
Componentes do motor: Impulsores, anéis de vedação, juntas, braçadeiras para chicotes elétricos, porcas, etc., oferecendo alta resistência à temperatura e redução de peso.
Componentes internos: Estruturas dos assentos, painéis laterais, etc., que atendem aos requisitos de resistência ao fogo e segurança.
Foguetes e satélites: Bandejas de baterias, fixadores e outras peças estruturais, que atendem às exigências rigorosas do ambiente espacial.
II. Veículos de Nova Energia
Valor da aplicação:Obtenção de peso reduzido para aumentar a autonomia dos veículos elétricos, atendendo aos requisitos de confiabilidade e isolamento em condições de carregamento rápido de alta tensão e alta temperatura.
Componentes/Cenários Substituídos:
Sistema de transmissão: tampas do motor, rolamentos, vedações, pás do turbocompressor, pás da bomba de vácuo (veículos tradicionais); rolamentos do motor, fio esmaltado do motor de alta tensão de 800 V (veículos de novas energias).
Transmissão e Freios: Anéis de engrenagem da embreagem, engrenagens, válvulas de freio ABS, anéis de vedação.
Sistema de baterias: Materiais de isolamento da bateria (por exemplo, a aplicação da bateria BYD Blade aumentou a densidade de energia volumétrica do módulo em 18%), vedações.
Outros: Componentes do sistema de direção, buchas, mecanismos elétricos do banco, diversas peças padrão.
III. Medicina e Assistência Médica
Valor da aplicação: Excelente biocompatibilidade, módulo de elasticidade semelhante ao do osso humano, sem artefatos metálicos, personalizável.
Componentes/Cenários Substituídos:Implantes: Articulações artificiais (quadril, joelho), espaçadores intervertebrais, placas de reparo craniano, próteses de costela, etc., que estão substituindo rapidamente metais médicos como as ligas de titânio. Instrumentos cirúrgicos: Suportam mais de 3000 ciclos de esterilização a vapor de alta pressão a 134 °C, sendo utilizados na fabricação de instrumentos reutilizáveis de alta qualidade.
IV. Indústria e Energia
Valor da aplicação: Resistente à corrosão, resistente ao desgaste, autolubrificante, adequado para ambientes industriais severos, evitando a contaminação do lubrificante.
Componentes/Cenários Substituídos:
Óleo e Gás: Anéis de vedação, placas de válvulas, revestimentos, substituição do PTFE, superação de seus problemas de fácil desgaste e escoamento a frio sob alta temperatura e pressão.
Bombas e válvulas químicas: válvulas, corpos de bombas, rolamentos, vedações, resistentes à corrosão química.
Energia Eólica e Solar: Rolamentos de turbinas eólicas, painéis fotovoltaicos, etc., prolongando a vida útil em ambientes agressivos.
V. Informação Eletrônica e Fabricação de Semicondutores
Valor da aplicação:Alta pureza, resistência a altas temperaturas, baixa emissão de gases, estabilidade dimensional, garantindo um rendimento de processo de alta precisão.
Componentes/Cenários Substituídos:
Fabricação de semicondutores: Anéis de retenção CMP, suportes de wafers, mandris, anéis de revestimento seletivo, etc., suportam altas temperaturas de 260°C e corrosão por plasma, oferecendo maior vida útil.
Eletrônicos de consumo: Antenas de celular integradas (substituindo LCP/PI), diafragmas de vibração de alto-falante, conectores, etc., aproveitando a baixa absorção de umidade e o desempenho elétrico estável.
VI. Campos emergentes:
Robótica e economia de baixa altitude
Valor da aplicação:Leveza, alta resistência, baixo ruído: materiais essenciais para melhorar o desempenho e a durabilidade dos movimentos.
Componentes/Cenários Substituídos:
Robôs humanoides: Esqueletos articulados, engrenagens, rolamentos, redutores harmônicos com eixos flexíveis/rodas rígidas e outros componentes de transmissão (ex.: a aplicação Tesla Optimus reduziu o peso em 10 kg).
Drones/eVTOL: Hélices/pás, peças estruturais da fuselagem, braços, etc., os compósitos de fibra de carbono PEEK proporcionam redução de peso máxima e alta resistência.
Resumo
A lógica central dos compósitos de PEEK, que substituem metais, reside em atender ou mesmo superar os requisitos de desempenho, ao mesmo tempo que proporcionam significativa redução de peso, resistência à corrosão e integração funcional. Suas aplicações estão se expandindo rapidamente, desde áreas de ponta como aeroespacial e médica até indústrias estratégicas emergentes, como veículos de novas energias, semicondutores e robótica, demonstrando imenso potencial de mercado. Os compósitos de PEEK reforçados com fibra de carbono alcançam avanços significativos em resistência específica, rigidez e resistência à fadiga, tornando-se uma escolha ideal para substituir metais de alta qualidade (como ligas de titânio).
