Ограничения ПТФЕ (тефлона) и влияние наполнителей на производительность

Ограничения ПТФЕ (тефлона)

Политетрафторэтилен (ПТФЕ), известный как тефлон, широко известен своей превосходной химической устойчивостью, электроизоляционными свойствами и высокой температурной устойчивостью.Несмотря на его замечательные преимущества, ПТФЕ имеет несколько ограничений в определенных приложениях:

1. Проблемы с обработкой: ПТФЕ не может быть обработан с использованием обычных методов переработки плавления из-за его высокой температуры плавления и вязкости.что приводит к более высоким издержкам на производство.

2. Изменения размера вблизи температуры перехода стекла: ПТФЕ может претерпевать значительные изменения измерений вблизи температуры стеклянного перехода, что может повлиять на его производительность в условиях высокой или низкой температуры.

3. Поползти и изнашиваться: ПТФЭ подвержен скольжениям и износу при высокой нагрузке или длительном использовании, особенно в приложениях, связанных со скользящими компонентами или уплотнениями.

4. Коррозионность и токсичные дымы: при высоких температурах или специфических химических реакциях ПТФЕ может распадаться и выделять токсичные пары.потенциально ведущий к раннему отказу материала.

Влияние наполнителей и добавок на производительность ПТФЭ

Чтобы преодолеть эти ограничения, часто добавляют наполнители для улучшения механических свойств ПТФЕ, особенно с точки зрения стойкости к ползучему повороту, износостойкости и других ключевых аспектов производительности.Ниже приведены распространенные наполнители и их влияние на производительность ПТФЭ:

1. Стеклянные волокна: Стеклянные волокна являются одним из наиболее часто используемых наполнителей, что значительно улучшает стойкость PTFE к ползучести и износостойкости.Стеклянный ПТФЕ обладает отличной стабильностью как при низких, так и при высоких температурах и обладает хорошей устойчивостью к окислительной среде.

2. Углерод и графит: Углеродные наполнители уменьшают скольжение ПТФЕ, повышают его твердость и повышают теплопроводность.Наполненный графитом ПТФЕ также имеет очень низкий коэффициент трения, что делает его идеальным для применения с низким уровнем трения, таких как поршневые кольца в цилиндрах компрессоров.

3. Углеродные волокна: Углеродные волокна значительно повышают твердость ПТФЕ, устойчивость к ползуни и теплопроводность.что делает его подходящим для высокопроизводительных деталей в экстремальных условиях.

4. Бронзовый: ПТФЕ, заполненный бронзой, улучшает теплопроводность и электрическую проводимость, что делает его идеальным для компонентов, которые должны выдерживать высокие нагрузки и экстремальные температуры,такие как автомоторные части или компоненты водяного насоса.

5. Другие наполнители: Наполнители, такие как фторид кальция, алюминий, глина и полимерные наполнители, используются для обеспечения PTFE специализированными химическими, физическими или электрическими свойствами, удовлетворяющими конкретным потребностям промышленности.

Влияние наполнителей на химические свойства ПТФЭ

Хотя наполнители могут значительно улучшить механические свойства ПТФЕ, они также могут повлиять на его химическую производительность.

• Изменения диэлектрических свойств: Добавление наполнителей может увеличить пористость PTFE, что приводит к снижению диэлектрической прочности и увеличению диэлектрической постоянной и коэффициента потери.

• Химическая стабильность: Тип используемого наполнителя может повлиять на химическую стабильность ПТФЕ. В целом, заполненные соединения ПТФЕ имеют более низкую химическую стабильность, чем чистая, не заполненная смола.

• Электрическая и теплопроводность: Наполнители изменяют электрическую и теплопроводность ПТФЕ. Металлические наполнители, такие как бронза и углерод, улучшают теплопроводность ПТФЕ, в то время как другие наполнители могут влиять на его изоляционные свойства.

Обычно содержание наполнителя не должно превышать 40% объема, так как более высокие количества могут повлиять на физические свойства.

Заключение

Хотя ПТФЕ является исключительным материалом с многочисленными преимуществами, его ограничения в обработке, прополке, износе и химической стабильности могут препятствовать его широкому применению.Тщательно выбирая и добавляя подходящие наполнителиПри выборе наполнителей PTFE® может значительно улучшить механические свойства, износостойкость и теплопроводность, расширяя его использование в требовательных приложениях.необходимо рассмотреть их потенциальное влияние на химические и электрические свойства ПТФЕ, чтобы найти правильный баланс между требованиями к производительности и применению..