Nucleul PTFE modificat este introducerea unui material de fază a doua în Matricea PTFE prin umplutură sau amestecare, îmbunătățind astfel proprietățile sale mecanice, termice sau funcționale. Materialele modificate comune pot fi împărțite în următoarele categorii:
1. Filler - Tip modificare: Rezistență mecanică îmbunătățită și uzură
Filler - Modificarea tipului abordează direct deficiențele fizice ale PTFE prin adăugarea de umpluturi anorganice sau organice. Umpluturile comune și funcțiile lor sunt următoarele:
Fibra de sticlă (GF): de obicei cuprinde 5% până la 40%. Fibra de sticlă îmbunătățește semnificativ rezistența la compresiune a PTFE (de până la 2-3 ori), rezistența la fluaj și stabilitatea dimensională, reducând în același timp fluxul rece. Cu toate acestea, coeficientul său de frecare poate crește ușor, necesitând optimizarea cu alte umpluturi.
Fibra de carbon (CF): de obicei cuprinde 5% până la 15%. Fibrele de carbon nu numai că îmbunătățesc rezistența mecanică, dar și orientează o conductivitate termică mai mare (coeficientul de conductivitate termică crește de la 0,25 W/(M · K) pentru PTFE pur la aproximativ 5 W/(M · K)), ceea ce le face adecvate pentru aplicații de sigilare dinamică ridicată -. Mai mult, activitatea de suprafață a fibrelor de carbon îmbunătățește aderența PTFE la alte materiale.
Pudră de bronz (aliaj CUSN): nivelul de adăugare este de obicei de la 10% până la 30%. Pulberea de bronz îmbunătățește semnificativ rezistența la uzură a PTFE (reducerea ratei de uzură cu peste 80%) și îmbunătățește conductivitatea termică (creșterea coeficientului de conductivitate termică la aproximativ 2-3 W/(M · K)). Este utilizat în mod obișnuit în părțile care necesită frecare glisantă, cum ar fi rulmenții și șinele de ghidare.
Disulfură de molibden (MOS₂): 1% până la 5%. Ca un lubrifiant solid, MOS₂ reduce în continuare coeficientul de frecare (la 0,03 - 0.05) și îmbunătățește rezistența la uzură, ceea ce face ca acesta să fie adecvat pentru nevoile de lubrifiere în medii cu vid sau la temperaturi ridicate.
Grafit: 5% până la 20%. Grafitul, similar cu MOS₂, are o structură stratificată care asigură un lubrifiere self -, îmbunătățind totodată conductivitatea termică și electrică (dacă este necesară ecranarea electromagnetică).
Umplerea combinată (de exemplu, fibră de sticlă + fibră de carbon + MOS₂) poate atinge simultan optimizarea obiectivă multi - a rezistenței la rezistență ridicată, frecare scăzută și rezistență la uzură. De exemplu, o formulare PTFE modificată folosită într -un sigiliu industrial este format din: PTFE matricea + 20% fibră de sticlă + 5% fibră de carbon + 3% MOS₂. Rata de uzură este doar 1/10 cea a PTFE pur și poate funcționa stabil la temperaturi ridicate de 200 de grade pentru o lungă perioadă de timp.
2.. Modificare de amestecare: extinderea limitelor funcționale
Modificarea amestecării este procesul de amestecare a PTFE cu alți polimeri sau materiale funcționale pentru a oferi proprietăți specializate:
Ester de polifenilen (PPE): amestecul cu PTFE îmbunătățește rezistența la căldură (extinzând lungime - temperaturi de funcționare la peste 300 de grade) și îmbunătățește fluxul de procesare a topiturii, ceea ce face ca acesta să fie potrivit pentru modelarea injectării pieselor complexe -. Polietheretonene (PEEK): adăugarea unei cantități mici de PEEK (5%-10%) poate îmbunătăți rigiditatea PTFE, menținând în același timp un anumit grad de flexibilitate, ceea ce face adecvat aplicațiilor care necesită rezistență la impact.
Umpluturi conductivi (cum ar fi nanotuburi de carbon și micropowders metalice): Prin adăugarea de umpluturi conductoare, PTFE modificată poate obține proprietăți de ecranare electromagnetică (reducând rezistivitatea suprafeței la sub 10³ω/mp), ceea ce face ca acest lucru
3. Modificarea tratamentului la suprafață: Optimizarea vizată a proprietăților interfațiale
În plus față de umplere și amestecare, tratamentele chimice de suprafață (cum ar fi gravura plasmatică și sodiul - tratamentul naftalenului) pot modifica polaritatea suprafeței PTFE, îmbunătățind adeziunea la alte materiale (cum ar fi metale și cauciuc). Acest lucru îl face potrivit pentru piese care necesită structuri compozite (cum ar fi PTFE și garnituri laminate din oțel inoxidabil).
Analiza materialelor de bază utilizate la fabricarea pieselor PTFE modificate
În câmpul industrial, politetrafluoroetilen (PTFE) este utilizat pe scară largă datorită inerdării sale chimice excelente, ridicat - rezistență la temperatură și coeficient de frecare scăzut. Cu toate acestea, rezistența mecanică, rezistența la uzură și proprietățile de procesare ale PTFE pur nu reușesc adesea să îndeplinească cerințele condițiilor de lucru complexe, astfel încât optimizarea performanței sale prin tehnologia de modificare devine cheia. Nucleul fabricării pieselor PTFE modificate constă în selectarea combinației potrivite de substrat și aditivi pentru a echilibra funcționalitatea, durabilitatea și eficacitatea costului -.
