中國粉體網(wǎng)訊  在人形機器人領域，特斯拉每一次動作都牽動著行業(yè)神經(jīng)。特斯拉Optimus-Gen2二代人形機器人在性能不打折扣的前提下，成功減重10公斤，行走速度還提升了30%。這一突破背后，離不開一種關鍵的輕量化材料——PEEK。這款被特斯拉“選中”的材料，究竟藏著哪些過人本領，能讓人形機器人實現(xiàn)如此大的升級？

Optimus-Gen2  來源：特斯拉

要搞懂PEEK材料的價值，得先明白人形機器人為啥對“輕量化”這么執(zhí)著。和電動汽車不同，人形機器人的電池得兼顧小體積和長續(xù)航，這一直是行業(yè)難題。而且，機器人要在緊密空間里和人協(xié)作，體重太大不僅靈活度差，還可能在互動中帶來安全隱患。所以，在保證功能先進、運行穩(wěn)定可靠的前提下減重，成了人形機器人進階的關鍵，而PEEK材料，正是解決這一難題的“利器”。

PEEK材料全稱為聚醚醚酮，屬于特種工程塑料，最早由英國帝國化學公司在1978年研發(fā)。它在工程塑料領域堪稱金字塔尖的存在，性能全面且強悍，與普通金屬相比毫不遜色，對比其他塑料材料也優(yōu)勢明顯。

PEEK產(chǎn)品  來源:南京首塑

在與普通金屬的性能較量中，PEEK材料憑借卓越特性，成為“以塑代鋼”輕量化理念的核心踐行者。其最突出的優(yōu)勢在于極高的比強度（強度與密度的比值），這一關鍵指標使其能在充分滿足機器人構件強度要求的前提下，實現(xiàn)重量的大幅縮減。比如，PEEK的比強度約為鋁合金的8倍，當用它替代機器人的肢體骨骼、軸承、齒輪等核心金屬部件時，減重效果立竿見影，直接為機器人的靈活運轉與能耗優(yōu)化奠定基礎。​

PEEK與傳統(tǒng)合金輕量化對比 來源:君華股份

再看它與其他塑料材料的對比，在特種工程塑料和普通工程塑料中，PEEK的性能堪稱“全能選手”。剛性方面，它的拉伸模量達到4300MPa，遠超聚四氟乙烯（1750MPa）、聚亞苯基砜（2450MPa）等多數(shù)特種工程塑料。通常，材料的剛性和韌性難以兼顧，剛性好的材料往往韌性差，但PEEK打破了這一慣例，它在剛性領先的同時，缺口沖擊強度達到3.5KJ/mm²，韌性并未落到下風，展現(xiàn)出全面的機械性能，這對需要同時承受多種外力的機器人部件來說至關重要。

 來源：《聚醚醚酮市場分析及發(fā)展趨勢》（張麗等），民生證券研究院

PEEK在耐熱性方面表現(xiàn)同樣出色，其熱變形溫度達160℃，經(jīng)20%～30%玻璃纖維增強后，該溫度可進一步提升到280～300℃；同時它具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在空氣中420℃環(huán)境下放置2小時失重僅2%，500℃時失重也僅為2.5%，且其長期使用溫度可達200℃。

耐磨性也是PEEK的“拿手好戲”。它的摩擦系數(shù)僅為0.4左右，對于機器人的軸承、齒輪、滑軌等需要頻繁滑動、摩擦的部件來說，低摩擦系數(shù)意味著更少的磨損，能大幅延長部件的使用壽命，減少維護成本。

此外，PEEK還具備出色的耐腐蝕性，在通常的化學藥品中，能溶解或者破壞它的只有濃酸堿，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。

憑借這些優(yōu)勢，PEEK材料在人形機器人身上的應用場景十分廣泛。從骨架結構到傳動齒輪，再到滑軌和軸承，這些需要承受高機械應力與磨損的關鍵部件，都能靠PEEK保證強度和耐用性；而在傳感器外殼、電線保護管等需要長期穩(wěn)定運行的組件上，它的低吸水率和高介電強度也能發(fā)揮優(yōu)勢，確保機器人在各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。

如今，人形機器人正朝著更通用、更智能的方向發(fā)展，對材料的要求也會越來越高。而PEEK材料憑借全面且優(yōu)異的性能，未來很可能在更多人形機器人產(chǎn)品中嶄露頭角，成為推動行業(yè)發(fā)展的重要力量。

參考來源:

張麗.聚醚醚酮市場分析及發(fā)展趨勢

李英澤.CF/PEEK復合材料界面結構設計及摩擦磨損性能研究

東吳證券《人形機器人輕量化：產(chǎn)業(yè)化前夕的進修課，應用為重——人形機器人深度研究系列九》

國海證券《新材料產(chǎn)業(yè)深度報告：人形機器人量產(chǎn)在即，新材料藍海廣闊——新材料產(chǎn)業(yè)框架之四》

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)

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