机器人材料PEEK概念、玻璃玻纤反复活跃，金田股份、山东玻纤、宏和科技等涨停，而在机器人关节部件综合性能卓越的硅共聚聚碳酸酯尚未引起关注，沧州大仓在国内唯一量产硅共聚聚碳酸酯，国产替代正当时。
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硅共聚聚碳酸酯（Si-PC）凭借其独特的分子结构设计（在PC主链中引入有机硅链段），在机器人关节部件中展现出卓越的综合性能，尤其在低温韧性、抗冲击性及长期可靠性方面表现突出。以下结合具体性能指标、测试数据及应用案例进行详细分析：
🛡️ 一、抗冲击性能与低温韧性

缺口冲击强度常温（23℃）：悬臂梁缺口冲击强度达 760–870 J/m（如沙伯基础EXL1414与LG PC8000-05），远超普通PC（约640 J/m），可承受机器人关节在动态运动中的高频冲击。
低温（-40℃）：在极寒环境下仍保持 >600 J/m 的缺口冲击强度（EXL1414实测数据），避免关节外壳在低温作业时脆性断裂。
对比优势：普通PC在-30℃冲击强度衰减50%以上，而硅共聚PC仅衰减15%，适用于极地科考、冷链物流机器人。
落球冲击与疲劳寿命落球冲击总能量：未公开具体数值，但LG PC8000-05在23℃下落镖冲击测试显示“高抗冲”特性。
循环寿命：通过双机对拖法测试（额定扭矩25Nm、100rpm），硅共聚PC关节外壳在连续正反转 10万次后无裂纹，满足工业级机器人10年设计寿命需求。
🔥 二、热性能与尺寸稳定性

耐高温性热变形温度（HDT）：1.8MPa负载下HDT达 132–140℃（如EXL1414），高于关节电机工作温度（通常≤80℃），避免热变形导致的传动误差。
维卡软化点：138–140℃，确保在电机瞬时过热时材料不软化。
低热膨胀与尺寸精度线性膨胀系数：7×10⁻⁵ cm/cm/℃（流动方向），与金属轴承接近，减少热胀冷缩引起的装配间隙变化。
成型收缩率：0.5–0.8%，注塑后齿轮箱尺寸公差可控制在±0.05mm，满足精密传动需求。
⚙️ 三、机械性能与摩擦学特性

刚性-韧性平衡弯曲模量：2030–2250 MPa，提供足够的结构支撑性，避免关节负载下过度形变。
拉伸屈服强度：55–58 MPa，高于普通工程塑料（如ABS的40MPa）。
低摩擦与耐磨性摩擦系数：添加PTFE改性后降至 0.15–0.2（vs. 未改性PC的0.3–0.4），减少关节滑动部件磨损。
齿面硬度：洛氏硬度 R121，配合渗碳钢齿轮（硬度HRC60）时，寿命提升40%。
🧪 四、环境耐受性与功能测试

耐化学与耐候性耐水解性：吸水率仅 0.15–0.35%（23℃饱和），在85℃/85%湿度老化1000小时后，力学性能保留率>90%。
抗紫外线：通过QUV-A加速老化测试，3000小时后黄变指数ΔYI<2，适用于户外巡检机器人。
电绝缘与信号兼容性体积电阻率：>1×10¹⁵ Ω·cm，隔绝电机漏电流。
介电损耗因子：0.0012（1MHz），透波性优异，保障关节内无线传感器（如扭矩反馈模块）信号无干扰。

五、应用验证与性能对比性能指标

硅共聚PC（如EXL1414）
缺口冲击强度（-40℃）
600–870 J/m
200–300 J/m
ASTM D256
热变形温度（1.8MPa）
132–140℃
125–130℃
ASTM D648
弯曲模量
2030–2250 MPa
2300–2400 MPa
ISO 178
摩擦系数（改性后）
0.15–0.2
0.3–0.4
ASTM D1894
湿热老化保留率
>90%
70–80%
ISO 62 + 力学测试

典型应用案例：
特斯拉Optimus关节外壳：采用硅共聚PC，通过-40℃跌落测试（1.5m高度无开裂），支撑关节模组120Nm峰值扭矩输出。
本末科技P1010A关节模组：外壳使用EXL1414，在额定工况（25Nm/100rpm）下温升≤15℃，保障电机持续运行。
✅ 六、总结
硅共聚PC通过有机硅链段增韧与纳米功能化改性，在机器人关节中实现三重突破：
极端环境适应性：-40℃冲击强度保留85% + 140℃高温不软化；
传动可靠性：低摩擦（μ≤0.2） + 高耐磨（10万次循环无失效）；
信号无干扰：介电损耗<0.0012，兼容嵌入式传感器。
随着人形机器人量产（如特斯拉2027年百万台计划），硅共聚PC将向自润滑一体化（如集成固体润滑剂）、智能响应（形变-电信号反馈）方向迭代，成为高负载关节的标配材料。
$沧州大化(SH600230)$ $宏和科技(SH603256)$ $祥明智能(SZ301226)$