Vespel Polyimide Eigenschaften — Complete Engineering Daten Sheet (2026)
Tensile data verified against MatWeb.com database & manufacturer datasheets · Zuletzt aktualisiert July 2026
Published: 2026-05-26
Polyimide (PI), commercially known als DuPont Vespel, ist der highest-temperature-rated polymer commercially available, mit continuous service capability bei 300°C in luft und intermittent verwenden zu 480°C. Es tut nicht melt—es decomposes vor melting...
Polyimide (PI), commercially known als DuPont Vespel, ist der highest-temperature-rated polymer commercially available, mit continuous service capability bei 300°C in luft und intermittent verwenden zu 480°C. Es tut nicht melt—es decomposes vor melting (Td ~550°C in nitrogen). Dies non-melting property ist beide sein greatest advantage (maintains mechanical properties zu 300°C) und sein greatest processing challenge (cannot sein injection molded; teile sind produced durch direct-forming—sintering polyimide powder unter hoch pressure und temperature, similar zu powder metallurgy). Vespel teile sind machined von sintered stock shapes (rod, plate, tube) using carbide tooling.
Vespel ist der material von letzte resort: specified wenn PEEK (260°C max) ist unzureichend, wenn der environment includes plasma exposure (semiconductor etch chambers), oder wenn der application requires der lowest outgassing in ultra-hoch vacuum (Vespel's total mass loss in vacuum ist <0.1% per ASTM E595, qualifying it for spacecraft and satellite mechanisms). It is the standard material for semiconductor wafer handling (wafer clamp rings, CMP retaining rings, chamber liners), aerospace bearings and bushings (jet engine variable stator vane bushings), and nuclear reactor components requiring radiation resistance (PI retains 50% of its mechanical properties after 10ⁱ⁰ rad gamma irradiation).
Recommended Anwendungen
Vespel Polyimide ist commonly specified für:
⚠ Nicht Recommended Für
Vespel Polyimide ist nicht recommended für:
- Moisture absorption applications ohne sealing (Vespel PI absorbs 1-3% moisture — dimensional stability affected)
- Kosten-sensitive applications wo PAI oder PEEK suffices (PI ist 5-10× der kosten von PEEK)
- Continuous service in strong bases über 200°C (verwenden PBI für extreme alkaline widerstand)
Selection & Application Leitfaden
Vespel (polyimide) ist der highest-temperature polymer available commercially, mit continuous service auf zu 310°C und kurz-term exposure zu 480°C. Choose Vespel wenn nein andere polymer können survive der thermal environment — aerospace heiß-abschnitt bearings, semiconductor furnace components, und hoch-vacuum insulators. Vespel cannot sein injection molded; es ist manufactured durch compression molding und sintering, limiting geometry und increasing kosten.
Real-World Anwendungen
Vespel SP-21 (15% graphite filled) provides self-lubricating, hoch-temperature bushings für jet motor variable stator vanes und andere heiß-abschnitt components wo metal bearings würde seize.
Vespel's niedrig outgassing, thermal stability, und widerstand zu plasma etching gases machen es standard für wafer processing chamber components und lift pins.
Vespel's niedrig outgassing (TML <1%, CVCM <0.1%) und excellent dielectric properties suit es für insulating components in hoch-vacuum, hoch-spannung ausrüstung.
Vespel SP-211 (15% graphite + 10% PTFE) provides niedrig-wear thrust washers für automatic transmissions, replacing bronze bei unter weight und eliminating der brauchen für lubrication.
Processing & Kosten Considerations
Manufacturing Tips
- Vespel ist nicht injection moldable — es ist manufactured durch direct-forming (compression molding und sintering) in standard shapes (rods, plates, tubes, rings) welche sind dann CNC machined zu final geometry. Dies limits design freedom but allows sehr precise tolerances.
- Machined Vespel teile achieve tolerances von ±0.025mm oder better mit standard CNC ausrüstung. Verwenden carbide oder diamond tooling. Vespel machines cleanly ohne burrs, producing excellent surface finishes.
- Verschieden Vespel grades serve verschieden purposes: SP-1 (unfilled) für maximum temperature und electrical insulation, SP-21 (15% graphite) für bearing/wear applications, SP-211 (graphite + PTFE) für maximum PV capability, SP-3 (15% MoS2) für extreme wear conditions.
Vespel ist among der meiste expensive polymers bei $400-1200/kg für standard shapes, mit custom compounds even higher. Der hoch kosten ist driven durch der compression molding/sintering manufacturing process und niedrig production volumes. CNC machining von standard shapes adds further kosten. Despite der expense, Vespel ist justified wenn metal components fail due zu temperature, weight, oder corrosion, und nein andere polymer können survive der operating environment.
Technical Eigenschaften
| Dichte | 1.43 g/cm³ |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 85 MPa |
| Schmelzpunkt | N/EIN (Tut nicht melt; Tg ~360°C) |
| Shrinkage Rate | N/EIN (Direct-formed, nicht molded) |
| Flexural Modulus | 3.1 GPa |
| Hdt | 360 °C |
| Continuous Service Temp | 300 °C (luft); 350°C (inert) |
Engineering Werkzeug: Shrinkage & Kosten Estimator
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Equivalents & Cross-References
| Entsprechung / Alternate | Action |
|---|---|
| DuPont Vespel SP-1 | |
| Vespel SP-21 (15% graphite) | |
| Meldin 7001 |
Frequently Asked Questions
Warum können't polyimide Vespel sein injection molded?
Polyimide tut nicht exhibit ein melt phase—sein glass transition temperature (Tg) ist approximately 360°C, und thermal decomposition begins bei approximately 550°C. Der processing window zwischen 'soft enough zu flow' und 'decomposing' ist effectively zero. Meiste injection-moldable thermoplastics haben ein processing window von 100-200°C zwischen melting und decomposition. Vespel teile sind produced durch direct-forming: polyimide powder ist compressed in ein mold bei 140-350 MPa und sintered bei 380-400°C, creating ein fest teil ohne ever passing durch ein liquid phase. Dies ist fundamentally der gleich process als powder metallurgy für metals.
Können Vespel sein injection molded?
Nein. Vespel polyimide cannot sein processed durch injection molding — es tut nicht melt in ein flowable state. Es ist manufactured durch direct-forming (isostatic compression molding und sintering bei >300°C unter pressure). Teile sind produced als standard shapes (rods, plates, rings) und machined zu final geometry. Wenn injection molding ist erforderlich, consider Torlon (PAI) als der closest moldable alternative.
Wie tut Vespel compare zu PEEK für hoch-temperature applications?
Vespel offers 50°C higher continuous service temperature (310°C vs 260°C für PEEK) und better creep widerstand bei extreme temperatures. PEEK ist injection moldable, hat higher impact strength, und costs 3-5× less. Choose Vespel nur wenn PEEK's temperature grenze ist unzureichend. Für meiste applications unter 250°C, PEEK ist der mehr practical und economical choice.
Was ist der maximum PV grenze für Vespel SP-21?
Vespel SP-21 (15% graphite filled) hat ein PV grenze von approximately 500,000 psi-fpm in continuous dry running, und auf zu 1,000,000 psi-fpm mit marginal lubrication. Dies ist among der highest PV ratings von any polymer, making Vespel der standard für unlubricated hoch-temperature bearings in aerospace und industrial ausrüstung.
Ist Vespel resistant zu cryogenic temperatures?
Ja. Vespel retains useful mechanical properties ab zu -270°C (cryogenic temperatures). Es tut nicht become brittle wie viele andere polymers und maintains sein dimensional stability. Dies makes Vespel suitable für liquid nitrogen und liquid helium environments in scientific und medical ausrüstung.
Wie tut Vespel durchführen in plasma environments?
Vespel hat excellent widerstand zu oxygen plasma, CF4 plasma, und andere etching gases used in semiconductor manufacturing. Es erodes bei ein viel unter rate als andere polymers (PEEK, PPS) in plasma environments, und sein niedrig particle generation ist kritisch für cleanroom applications.
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References & Industry Standards
- ASTM International. Norm Specifications für Engineering Plastics & Thermoplastics. astm.org
- UL Prospector. Plastics & Elastomers Material Database. ulprospector.com
- MatWeb. Material Property Daten für Engineering Thermoplastics. matweb.com
- ISO 1043. Plastics — Symbols und Abbreviated Terms. iso.org