Müstəsna kimyəvi stabilliyi, yüksək/aşağı temperatur müqaviməti və aşağı sürtünmə əmsalı ilə tanınan polietetrafluoroetilen (PTFE) "Plastik Kral" ləqəbini qazanıb və kimya, mexaniki və elektron sənayesində geniş istifadə olunur. Bununla belə, təmiz PTFE-nin aşağı mexaniki möhkəmlik, soyuq axın deformasiyasına qarşı həssaslıq və zəif istilik keçiriciliyi kimi daxili çatışmazlıqları var. Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE kompozitləri hazırlanmışdır. Bu material şüşə liflərin möhkəmləndirici təsiri sayəsində PTFE-nin üstün xüsusiyyətlərini qoruyarkən bir çox performans metriklərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.
1. Mexaniki Xüsusiyyətlərin Əhəmiyyətli Artırılması
Təmiz PTFE-nin yüksək simmetrik molekulyar zəncir quruluşu və yüksək kristallığı zəif molekullararası qüvvələrə səbəb olur ki, bu da aşağı mexaniki möhkəmliyə və sərtliyə səbəb olur. Bu, onu əhəmiyyətli xarici qüvvə altında deformasiyaya meylli edir və yüksək möhkəmlik tələb edən sahələrdə tətbiqini məhdudlaşdırır. Şüşə liflərinin daxil edilməsi PTFE-nin mexaniki xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Şüşə lifləri yüksək möhkəmliyi və yüksək modulu ilə xarakterizə olunur. PTFE matrisində bərabər şəkildə yayıldıqda, onlar effektiv şəkildə xarici yüklərə tab gətirir və kompozitin ümumi mexaniki performansını artırır. Tədqiqatlar göstərir ki, müvafiq miqdarda şüşə lifin əlavə edilməsi ilə PTFE-nin dartılma möhkəmliyi 1-2 dəfə artırıla bilər və əyilmə möhkəmliyi daha da diqqətəlayiq hala gəlir və orijinal materialla müqayisədə təxminən 2-3 dəfə yaxşılaşır. Sərtlik də əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bu, şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE-nin mexaniki istehsal və aerokosmik sahədə daha mürəkkəb iş mühitlərində, məsələn, mexaniki möhürlərdə və yatak komponentlərində etibarlı şəkildə işləməsinə imkan verir və qeyri-kafi material möhkəmliyindən qaynaqlanan nasazlıqları effektiv şəkildə azaldır.
2. Optimallaşdırılmış İstilik Performansı
Təmiz PTFE yüksək və aşağı temperatur müqavimətində yaxşı nəticə göstərsə də, -196°C ilə 260°C arasında uzunmüddətli istifadəyə qadir olsa da, yüksək temperaturlarda ölçü sabitliyi zəifdir və burada istilik deformasiyasına meyllidir. Şüşə liflərinin əlavə edilməsi materialın istilik deflyasiya temperaturunu (HDT) və ölçü sabitliyini artırmaqla bu problemi effektiv şəkildə həll edir. Şüşə liflərinin özləri yüksək istilik müqavimətinə və sərtliyinə malikdir. Yüksək temperaturlu mühitlərdə onlar PTFE molekulyar zəncirlərinin hərəkətini məhdudlaşdırır və bununla da materialın istilik genişlənməsini və deformasiyasını məhdudlaşdırır. Optimal şüşə lif tərkibi ilə şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE-nin istilik deflyasiya temperaturu 50°C-dən çox artırıla bilər. Yüksək temperaturlu iş şəraitində sabit forma və ölçü dəqiqliyini qoruyur və bu da onu yüksək temperaturlu boru kəmərləri və yüksək temperaturlu möhürləyici contalar kimi yüksək istilik sabitliyi tələbləri olan tətbiqlər üçün uyğun edir.
3. Soyuq Axın Meylinin Azalması
Soyuq axın (və ya sürünmə) təmiz PTFE-də diqqətəlayiq bir problemdir. Bu, nisbətən aşağı temperaturlarda belə, zamanla sabit yük altında baş verən yavaş plastik deformasiyaya aiddir. Bu xüsusiyyət, uzunmüddətli forma və ölçülü sabitlik tələb edən tətbiqlərdə təmiz PTFE-nin istifadəsini məhdudlaşdırır. Şüşə liflərin daxil edilməsi PTFE-nin soyuq axın fenomenini effektiv şəkildə maneə törədir. Liflər PTFE matrisində dəstəkləyici skelet kimi çıxış edir və PTFE molekulyar zəncirlərinin sürüşməsini və yenidən qurulmasını maneə törədir. Təcrübə məlumatları göstərir ki, şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE-nin soyuq axın sürəti təmiz PTFE ilə müqayisədə 70%-80%-ə qədər azalır və uzunmüddətli yük altında materialın ölçülü sabitliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Bu, onu yüksək dəqiqlikli mexaniki hissələr və struktur komponentlərinin istehsalı üçün uyğun edir.
4. Təkmilləşdirilmiş aşınma müqaviməti
Təmiz PTFE-nin aşağı sürtünmə əmsalı onun üstünlüklərindən biridir, lakin o, həmçinin zəif aşınma müqavimətinə səbəb olur və sürtünmə prosesləri zamanı aşınmaya və ötürülməyə həssas edir. Şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE, liflərin möhkəmləndirici təsiri vasitəsilə materialın səth sərtliyini və aşınma müqavimətini artırır. Şüşə lifinin sərtliyi PTFE-dən daha yüksəkdir və bu da sürtünmə zamanı aşınmaya effektiv şəkildə müqavimət göstərməsinə imkan verir. Həmçinin, materialın sürtünmə və aşınma mexanizmini dəyişdirir, PTFE-nin yapışqan aşınmasını və aşınma aşınmasını azaldır. Bundan əlavə, şüşə liflər sürtünmə səthində kiçik çıxıntılar əmələ gətirə bilər, müəyyən bir anti-sürtünmə effekti təmin edir və sürtünmə əmsalındakı dalğalanmaları azaldır. Praktik tətbiqlərdə, sürüşmə yataklar və piston halqaları kimi sürtünmə komponentləri üçün material kimi istifadə edildikdə, şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE-nin xidmət müddəti əhəmiyyətli dərəcədə uzadılır, potensial olaraq təmiz PTFE ilə müqayisədə bir neçə dəfə və ya hətta onlarla dəfə. Tədqiqatlar göstərir ki, şüşə liflə doldurulmuş PTFE kompozitlərinin aşınma müqaviməti doldurulmamış PTFE materiallarına nisbətən təxminən 500 dəfə yaxşılaşdırıla bilər və məhdudlaşdırıcı PV dəyəri təxminən 10 dəfə artır.
5. Təkmilləşdirilmiş İstilik Keçiriciliyi
Saf PTFE aşağı istilik keçiriciliyinə malikdir, bu da istilik ötürülməsinə əlverişli deyil və yüksək istilik yayılması tələbləri olan tətbiqlərdə məhdudiyyətlər yaradır. Şüşə lifi nisbətən yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir və onun PTFE-yə əlavə edilməsi müəyyən dərəcədə materialın istilik keçiriciliyini yaxşılaşdıra bilər. Şüşə lifin əlavə edilməsi PTFE-nin istilik keçiricilik əmsalını kəskin şəkildə artırmasa da, material daxilində istilik keçiriciliyi yolları yarada bilər və istilik ötürülməsinin sürətini sürətləndirir. Bu, şüşə liflə möhkəmləndirilmiş PTFE-yə istilik yastıqları və dövrə lövhəsi substratları kimi elektron və elektrik sahələrində daha yaxşı tətbiq potensialı verir və təmiz PTFE-nin zəif istilik keçiriciliyi ilə əlaqəli istilik yığılması problemlərini həll etməyə kömək edir. Təkmilləşdirilmiş istilik keçiriciliyi həmçinin yataklar kimi tətbiqlərdə sürtünmə istiliyinin yayılmasına kömək edir və daha yaxşı performansa töhfə verir.
Tətbiq dairəsi: Bu kompozit material sənaye möhürlərində, yüksək yüklü yastıqlarda/vullarda, yarımkeçirici avadanlıqlarda və kimya sənayesində müxtəlif aşınmaya davamlı struktur hissələrində geniş istifadə olunur. Elektronika sahəsində elektron komponentlər üçün izolyasiya contaları, dövrə lövhələri üçün izolyasiya və müxtəlif qoruyucu möhürlərin istehsalında istifadə olunur. Onun funksionallığı çevik istilik izolyasiya təbəqələri üçün aerokosmik sektora da şamil edilir.
Məhdudiyyətlər haqqında qeyd: Şüşə lif bir çox xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə artırsa da, şüşə lif tərkibi artdıqca kompozitin dartılma möhkəmliyi, uzanma və möhkəmliyinin azala biləcəyini və sürtünmə əmsalının tədricən arta biləcəyini qeyd etmək vacibdir. Bundan əlavə, şüşə lif və PTFE kompozitləri qələvi mühitdə istifadə üçün uyğun deyil. Buna görə də, şüşə lifinin faizi (adətən 15-25%) və qrafit və ya MoS2 kimi digər doldurucularla potensial kombinasiyanı əhatə edən formulasiya xüsusi tətbiq tələblərinə cavab vermək üçün hazırlanmışdır.
Yazı vaxtı: 05 Dekabr 2025