Mae polytetrafluoroethylene (PTFE), sy'n enwog am ei sefydlogrwydd cemegol eithriadol, ei wrthwynebiad tymheredd uchel/isel, a'i gyfernod ffrithiant isel, wedi ennill y llysenw "Brenin Plastig" ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau cemegol, mecanyddol ac electronig. Fodd bynnag, mae gan PTFE pur anfanteision cynhenid megis cryfder mecanyddol isel, tueddiad i anffurfiad llif oer, a dargludedd thermol gwael. I oresgyn y cyfyngiadau hyn, datblygwyd cyfansoddion PTFE wedi'u hatgyfnerthu â ffibr gwydr. Mae'r deunydd hwn yn gwella nifer o fetrigau perfformiad yn sylweddol wrth gadw priodweddau uwchraddol PTFE, diolch i effaith atgyfnerthu ffibrau gwydr.
1. Gwelliant Sylweddol o Briodweddau Mecanyddol
Mae strwythur cadwyn foleciwlaidd hynod gymesur a chrisialedd uchel PTFE pur yn arwain at rymoedd rhyngfoleciwlaidd gwan, gan arwain at gryfder a chaledwch mecanyddol isel. Mae hyn yn ei gwneud yn dueddol o anffurfio o dan rym allanol sylweddol, gan gyfyngu ar ei gymwysiadau mewn meysydd sydd angen cryfder uchel. Mae ymgorffori ffibrau gwydr yn dod â gwelliant sylweddol i briodweddau mecanyddol PTFE. Nodweddir ffibrau gwydr gan eu cryfder uchel a'u modwlws uchel. Pan gânt eu gwasgaru'n unffurf o fewn y matrics PTFE, maent yn dwyn llwythi allanol yn effeithiol, gan wella perfformiad mecanyddol cyffredinol y cyfansawdd. Mae ymchwil yn dangos, gydag ychwanegu swm priodol o ffibr gwydr, y gellir cynyddu cryfder tynnol PTFE 1 i 2 waith, a bod y cryfder plygu yn dod yn fwy nodedig fyth, gan wella tua 2 i 3 gwaith o'i gymharu â'r deunydd gwreiddiol. Mae caledwch hefyd yn cynyddu'n sylweddol. Mae hyn yn caniatáu i PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr berfformio'n ddibynadwy mewn amgylcheddau gwaith mwy cymhleth mewn gweithgynhyrchu mecanyddol ac awyrofod, megis mewn morloi mecanyddol a chydrannau dwyn, gan leihau methiannau a achosir gan gryfder deunydd annigonol yn effeithiol.
2. Perfformiad Thermol wedi'i Optimeiddio
Er bod PTFE pur yn perfformio'n dda mewn ymwrthedd tymheredd uchel ac isel, gan allu cael ei ddefnyddio'n hirdymor rhwng -196°C a 260°C, mae ei sefydlogrwydd dimensiynol yn wael mewn tymereddau uchel, lle mae'n dueddol o anffurfiad thermol. Mae ychwanegu ffibrau gwydr yn mynd i'r afael â'r mater hwn yn effeithiol trwy gynyddu tymheredd gwyro gwres (HDT) a sefydlogrwydd dimensiynol y deunydd. Mae gan ffibrau gwydr eu hunain wrthwynebiad gwres ac anhyblygedd uchel. Mewn amgylcheddau tymheredd uchel, maent yn cyfyngu ar symudiad cadwyni moleciwlaidd PTFE, a thrwy hynny'n cyfyngu ar ehangu thermol ac anffurfiad y deunydd. Gyda chynnwys ffibr gwydr gorau posibl, gellir cynyddu tymheredd gwyro gwres PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr fwy na 50°C. Mae'n cynnal siâp sefydlog a chywirdeb dimensiynol o dan amodau gweithredu tymheredd uchel, gan ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau â gofynion sefydlogrwydd thermol uchel, megis piblinellau tymheredd uchel a gasgedi selio tymheredd uchel.
3. Tueddiad Llif Oer Llai
Mae llif oer (neu ymgripiad) yn broblem nodedig gyda PTFE pur. Mae'n cyfeirio at yr anffurfiad plastig araf sy'n digwydd o dan lwyth cyson dros amser, hyd yn oed ar dymheredd cymharol isel. Mae'r nodwedd hon yn cyfyngu ar ddefnyddio PTFE pur mewn cymwysiadau sydd angen sefydlogrwydd siâp a dimensiwn hirdymor. Mae ymgorffori ffibrau gwydr yn atal ffenomen llif oer PTFE yn effeithiol. Mae'r ffibrau'n gweithredu fel sgerbwd cefnogol o fewn y matrics PTFE, gan rwystro llithro ac aildrefnu cadwyni moleciwlaidd PTFE. Mae data arbrofol yn dangos bod cyfradd llif oer PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr yn cael ei lleihau 70% i 80% o'i gymharu â PTFE pur, gan wella sefydlogrwydd dimensiwn y deunydd yn sylweddol o dan lwyth hirdymor. Mae hyn yn ei gwneud yn addas ar gyfer cynhyrchu rhannau mecanyddol a chydrannau strwythurol manwl iawn.
4. Gwrthiant Gwisgo Gwell
Mae cyfernod ffrithiant isel PTFE pur yn un o'i fanteision, ond mae hefyd yn cyfrannu at ei wrthwynebiad gwael i wisgo, gan ei wneud yn agored i wisgo a throsglwyddo yn ystod prosesau ffrithiant. Mae PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr yn gwella caledwch arwyneb a gwrthiant gwisgo'r deunydd trwy effaith atgyfnerthu'r ffibrau. Mae caledwch ffibr gwydr yn llawer uwch na chaledwch PTFE, gan ei alluogi i wrthsefyll gwisgo'n effeithiol yn ystod ffrithiant. Mae hefyd yn newid mecanwaith ffrithiant a gwisgo'r deunydd, gan leihau gwisgo gludiog a gwisgo sgraffiniol PTFE. Ar ben hynny, gall ffibrau gwydr ffurfio ymwthiadau bach ar yr wyneb ffrithiant, gan ddarparu effaith gwrth-ffrithiant benodol a lleihau amrywiadau yn y cyfernod ffrithiant. Mewn cymwysiadau ymarferol, pan gaiff ei ddefnyddio fel deunydd ar gyfer cydrannau ffrithiant fel berynnau llithro a chylchoedd piston, mae oes gwasanaeth PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr yn cael ei hymestyn yn sylweddol, o bosibl sawl gwaith neu hyd yn oed ddwsinau o weithiau o'i gymharu â PTFE pur. Mae astudiaethau wedi dangos y gellir gwella gwrthiant gwisgo cyfansoddion PTFE wedi'u llenwi â ffibr gwydr bron i 500 gwaith o'i gymharu â deunyddiau PTFE heb eu llenwi, ac mae'r gwerth PV cyfyngol yn cynyddu tua 10 gwaith.
5. Dargludedd Thermol Gwell
Mae gan PTFE pur ddargludedd thermol isel, nad yw'n ffafriol i drosglwyddo gwres ac mae'n peri cyfyngiadau mewn cymwysiadau â gofynion afradu gwres uchel. Mae gan ffibr gwydr ddargludedd thermol cymharol uchel, a gall ei ychwanegu at PTFE, i ryw raddau, wella dargludedd thermol y deunydd. Er nad yw ychwanegu ffibr gwydr yn cynyddu cyfernod dargludedd thermol PTFE yn sylweddol, gall ffurfio llwybrau dargludedd gwres o fewn y deunydd, gan gyflymu cyflymder trosglwyddo gwres. Mae hyn yn rhoi potensial cymhwysiad gwell i PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr yn y meysydd electronig a thrydanol, fel mewn padiau thermol a swbstradau bwrdd cylched, gan helpu i fynd i'r afael â'r problemau cronni gwres sy'n gysylltiedig â dargludedd thermol gwael PTFE pur. Mae'r dargludedd thermol gwell hefyd yn cynorthwyo i wasgaru gwres ffrithiannol mewn cymwysiadau fel berynnau, gan gyfrannu at berfformiad gwell.
Cwmpas y Cais: Defnyddir y deunydd cyfansawdd hwn yn helaeth mewn morloi diwydiannol, berynnau/llwyni llwyth uchel, offer lled-ddargludyddion, ac amrywiol rannau strwythurol sy'n gwrthsefyll traul yn y diwydiant cemegol. Ym maes electroneg, fe'i defnyddir wrth gynhyrchu gasgedi inswleiddio ar gyfer cydrannau electronig, inswleiddio ar gyfer byrddau cylched, ac amrywiol forloi amddiffynnol. Mae ei ymarferoldeb wedi'i ymestyn ymhellach i'r sector awyrofod ar gyfer haenau inswleiddio thermol hyblyg.
Nodyn ar Gyfyngiadau: Er bod ffibr gwydr yn gwella llawer o briodweddau'n sylweddol, mae'n bwysig nodi, wrth i gynnwys y ffibr gwydr gynyddu, y gall cryfder tynnol, ymestyniad a chaledwch y cyfansawdd leihau, a gall y cyfernod ffrithiant gynyddu'n raddol. Ar ben hynny, nid yw cyfansoddion ffibr gwydr a PTFE yn addas i'w defnyddio mewn cyfryngau alcalïaidd. Felly, mae'r fformiwleiddiad, gan gynnwys canran y ffibr gwydr (fel arfer 15-25%) a'r cyfuniad posibl â llenwyr eraill fel graffit neu MoS2, wedi'i deilwra i fodloni gofynion cymhwysiad penodol.
Amser postio: Rhag-05-2025