解锁黑科技!PEEK材料如何成为具身智能的“黄金搭档”?
统计 阅读时间大约7分钟(2519字)

2025-06-20 解锁黑科技!PEEK材料如何成为具身智能的“黄金搭档”?

来源:机器人产业应用
有一种神奇的材料 ——PEEK材料,正默默发挥着关键作用。

作者:韩卓洋   出品:机器人产业应用

在科技的浩瀚星空中,具身智能正逐渐成为一颗耀眼的新星,照亮着未来科技发展的道路。从能帮我们做家务的家用机器人,到医院里辅助手术的智能助手,具身智能不再是科幻电影里的幻想,而是实实在在走进了我们的生活。在这场智能革命背后,有一种神奇的材料 ——PEEK材料,正默默发挥着关键作用。

揭秘“万能材料”PEEK:凭啥这么牛?

PEEK,全称为Polyether Ether Ketone,中文名是聚醚醚酮,虽然名字听起来有点复杂,但它就像材料界的“六边形战士”,浑身都是闪光点。它的分子结构里有很多苯环,这就像是给它打造了一身“黄金铠甲”,赋予了它耐高温、耐化学腐蚀、耐磨、轻量化等超强的性能。

PEEK釆用亲核取代法制备。由4,4'-二氟二苯甲酮与对苯二酚在二苯砜溶剂中,在碱金属碳酸盐作用下进行缩聚反应制得。

通俗来讲可以类似:一个零件的“卡扣”被替换后,它的另一端又会露出新的“卡扣”,继续与下一个零件的“插槽”相连。就这样,成千上万的零件依次拼接,最终组装出一条坚固耐用的“零件长链”—— 也就是PEEK分子 。

耐高温方面,PEEK堪称“抗热小能手”。它的玻璃化转变温度约143℃,熔点在334 - 343℃之间。想象一下,在高温的工厂车间里,其他材料可能早就受热变形了,但用PEEK做成的零部件依然能稳如泰山,正常工作。

| PEEK材料工艺设备选型

耐化学腐蚀方面,PEEK更是“腐蚀免疫体”。不管是强酸、强碱,还是各种有机溶剂,都拿它没办法。在化工厂里,那些装满危险化学物质的反应釜,只要内衬用上PEEK材料,就能大大延长使用寿命,安全又省心。

| 国产PEEK原料

而且PEEK还完美兼顾了强度和韧性,拉伸强度能达到90 - 100MPa,弹性模量在3.6 - 4.4GPa之间,断裂伸长率为20% - 50%。这意味着它既结实又“有弹性”,受到撞击不会轻易断裂,用在各种机械部件上再合适不过。

PEEK 如何玩转具身智能?

2.1

给机器人关节装上“灵活小马达”

机器人想要行动自如,关节就是它的“灵魂”。PEEK材料凭借出色的自润滑性,就像给机器人关节加了“超级润滑油”,能大大减少摩擦和磨损,让关节转动更灵活,使用寿命也更长。

比如家里的扫地机器人,用PEEK材料制作的关节,能让它在家具缝隙间灵活穿梭,轻松完成清洁任务;服务机器人的手臂关节用上PEEK材料后,端茶递水、拿取物品等动作一气呵成,仿佛人类的灵巧双手。

| 轻量化PEEK复合材料谐波减速器问世

2.2

让机器人拥有“轻盈强壮的身体”

传统材料制作的机器人,可能会因为太重而“行动迟缓”。PEEK材料密度仅为1.26 - 1.38g/cm³,比金属轻很多,但强度却毫不逊色。

用人形机器人来说,采用PEEK材料制作肢体骨架,就像是给机器人换上了“轻盈又强壮的肌肉”,不仅行动更敏捷,还能节省能源,让机器人“工作”更持久。

| PEEK在人形机器人中的具体应用场景(图片来源:盈金宝塑化服务号)

特斯拉Optimus - Gen2的机械臂采用CF/PEEK复合结构,相比传统金属部件减重10kg,同时保持15GPa的弯曲模量。原本需要大功率电机驱动的笨重机械臂,现在能以更低能耗实现0.22秒/次的快速抓取动作,续航时间提升 30%。

| 特斯拉Optimus - Gen2(图源网络)

更关键的是,轻量化设计让机器人关节负载降低,搭配PEEK材料的自润滑特性,其肘部关节的磨损寿命从50万次提升至120万次,完美诠释了“轻盈又强壮的肌肉”如何让机器人行动更敏捷、工作更持久。

2.3

助力机器人“勇闯”恶劣环境环节

在高温的炼钢车间、潮湿的地下矿井,甚至是充满腐蚀性海水的海底,具身智能机器人都需要坚守岗位。

PEEK材料的耐高温、耐化学腐蚀特性,就像给机器人穿上了 “防护铠甲”。比如在深海探测中,用PEEK材料制作外壳和零部件的机器人,能在高压、强腐蚀的海水中正常工作,为我们探索神秘的海底世界;在火灾现场执行救援任务的机器人,有了PEEK材料的加持,也能在高温环境下坚持寻找幸存者。

| 安徽恒创自主研发的消防机器人

2.4

打造智能假肢的“贴心伙伴”

对于需要佩戴假肢的人群来说,舒适和灵活至关重要。PEEK材料生物相容性好,重量轻,强度高,用它制作智能假肢,不仅能减轻佩戴者的负担,还能更精准地模拟人体动作。想象一下,装上PEEK材料智能假肢的患者,能够更加自然地行走、奔跑,重新拥抱自由的生活。

| PEEK带来牙科护理新品质

2.5

让智能穿戴设备更“懂你”

如今流行的智能穿戴设备,如智能护膝、智能手套等,也有PEEK材料的身影。它的柔韧性和耐磨性,能让穿戴设备更好地贴合人体,长时间使用也不易损坏。而且PEEK材料还具有良好的绝缘性,用在智能穿戴设备的电子元件保护上,能有效保障设备的安全性和稳定性。

幕后英雄:推动PEEK发展的代表企业

1.英国威格斯(Victrex)

威格斯是PEEK材料领域的开拓者,1978年成功开发victrexpeek 聚合材料,奠定行业领先地位。凭借强大研发实力,持续优化材料性能,产品涵盖多种牌号。例如,VICTREX HT 22CA30具备低摩擦、耐化学性,适用于高端机械部件。

其生产基地位于英国,销售网络覆盖全球30多个国家,不仅提供优质产品,还在加工设计等环节提供专业支持,与众多知名机器人品牌长期合作,为全球具身智能产业提供材料支撑。

英国威格斯全球领先PEEK,深圳ETES全系列新料供应。重点关注六大核心市场:航空航天、汽车、能源、电子、工业和医疗。为了持续提升在这些市场的创新能力和产品领先地位,我们顺应全球大趋势,不断推出新的PEEK聚合物、材料形态和部件。

| 威格斯产品系列

| 威格斯产品展示

2.比利时索尔维(Solvay)

索尔维在高性能材料领域声誉卓著,其PEEK材料质量顶尖。核心优势在于定制化服务,能针对不同机器人需求,优化材料性能、设计工艺,提升机器人性能。2023年5月推出的 KetaSpire® KT - 857,专为电机铜漆包线绝缘设计,解决传统工艺难题,兼具可持续性,展现其在材料应用创新的领先实力。

|索尔维的KetaSpire® PEEK产品系列基本型与改性排号对比

3.金发科技股份有限公司

金发科技是国内化工新材料龙头,掌握PEEK聚合技术并实现改性量产,打破国外垄断。自主研发的Vispeek® PEEK树脂性能达国际先进水平,如30%碳纤维增强牌号CF9303,拉伸强度高且密度低,在机器人制造极具竞争力。公司与科研机构、企业合作紧密,推动研发成果应用,助力我国具身智能轻量化发展。

|金发科技自主研发的Vispeek® PEEK树脂

4. 中研股份有限公司

中研股份是国内PEEK材料领域的领军企业,作为国家级专精特新“小巨人”,深耕PEEK研发生产十余年,成功实现全流程国产化生产,成为全球第四、国内最大的PEEK供应商。

| 中研股份有限公司部分产品

公司技术实力强劲,研发投入占比超6%,拥有20余项国内外专利,掌握5000L反应釜聚合技术,处于国内领先水平。其产品覆盖“两大类、三大牌号、六大系列”52个规格,广泛应用于电子、医疗等领域。2021年,中研股份全球市占率8.07%,国内市占率30.57%,销量超越国际巨头,位居国内首位,为具身智能产业提供核心材料支持。

结语

从机器人灵活的关节到智能假肢的精准响应,PEEK材料用科技的力量重新定义坚韧与轻盈。如今,它正像一颗火种,点燃具身智能领域的创新引擎,让冰冷的机械拥有贴近生活的温度。

随着中研股份等企业持续突破技术边界,我们有理由相信:未来,PEEK材料或许会成为深海探测器的“抗压铠甲”,在万米海底探索未知;或是化身航空航天的“轻量化骨骼”,助力飞行器突破速度极限;甚至可能走入日常生活,让智能家居拥有更灵敏的“触觉神经”。

2b760cf5fb00d8486f32e86e8599cdd.jpg

推荐阅读
{{item.author_display_name}}
{{item.author_display_name}}
{{item.author_user_occu}}
{{item.author_user_sign}}
×
右键可直接复制图片
×