Politetrafluoroetilèn (PTFE), ki renome pou estabilite chimik eksepsyonèl li, rezistans li nan tanperati ki wo/ba, ak koyefisyan friksyon ki ba, te resevwa tinon "Wa Plastik" epi li lajman itilize nan endistri chimik, mekanik ak elektwonik. Sepandan, PTFE pi gen dezavantaj natirèl tankou rezistans mekanik ki ba, sansiblite a defòmasyon nan koule frèt, ak konduktivite tèmik ki pòv. Pou simonte limitasyon sa yo, yo te devlope konpoze PTFE ranfòse ak fib vè. Materyèl sa a amelyore plizyè metrik pèfòmans anpil pandan l ap kenbe pwopriyete siperyè PTFE a, gras a efè ranfòsman fib vè yo.
1. Amelyorasyon enpòtan nan pwopriyete mekanik yo
Estrikti chèn molekilè trè simetrik ak kristalinite wo nan PTFE pi lakòz fòs entèmolekilè fèb, sa ki mennen nan yon fòs mekanik ak dite ki ba. Sa fè li fasil pou defòme anba fòs ekstèn enpòtan, sa ki limite aplikasyon li yo nan domèn ki mande gwo fòs. Enkòporasyon fib vè yo pote yon amelyorasyon sibstansyèl nan pwopriyete mekanik PTFE yo. Fib vè yo karakterize pa gwo fòs ak modil wo yo. Lè yo dispèse inifòmman nan matris PTFE a, yo efektivman sipòte chay ekstèn, sa ki amelyore pèfòmans mekanik jeneral konpoze a. Rechèch endike ke avèk adisyon yon kantite fib vè ki apwopriye, rezistans tansyon PTFE a ka ogmante pa 1 a 2 fwa, epi rezistans fleksyon an vin pi remakab toujou, li amelyore apeprè 2 a 3 fwa konpare ak materyèl orijinal la. Dite a ogmante tou anpil. Sa pèmèt PTFE ranfòse ak fib vè fonksyone yon fason fyab nan anviwònman travay ki pi konplèks nan fabrikasyon mekanik ak ayewospasyal, tankou nan sele mekanik ak konpozan kote yo pote, sa ki efektivman diminye echèk ki koze pa fòs materyèl ki pa ase.
2. Pèfòmans tèmik optimize
Malgre ke PTFE pi bon kalite a byen pèfòme nan rezistans tanperati ki wo ak tanperati ki ba, li kapab itilize alontèm ant -196°C ak 260°C, estabilite dimansyon li pa bon nan tanperati ki wo, kote li gen tandans pou defòme tèmik. Lè yo ajoute fib vè, pwoblèm sa a rezoud efektivman lè li ogmante tanperati devyasyon chalè (HDT) ak estabilite dimansyon materyèl la. Fib vè yo menm gen yon gwo rezistans chalè ak rijidite. Nan anviwònman tanperati ki wo, yo limite mouvman chenn molekilè PTFE yo, kidonk yo diminye ekspansyon tèmik ak defòmasyon materyèl la. Avèk yon kontni fib vè optimal, tanperati devyasyon chalè PTFE ranfòse ak fib vè a ka ogmante plis pase 50°C. Li kenbe yon fòm ki estab ak yon presizyon dimansyon anba kondisyon fonksyònman tanperati ki wo, sa ki fè li apwopriye pou aplikasyon ki gen gwo egzijans estabilite tèmik, tankou tiyo tanperati ki wo ak garnitur sele tanperati ki wo.
3. Tandans pou koule frèt la redwi
Koule frèt (oswa fluaj) se yon pwoblèm remakab ak PTFE pi. Li refere a defòmasyon plastik dousman ki rive anba yon chaj konstan sou tan, menm nan tanperati relativman ba. Karakteristik sa a limite itilizasyon PTFE pi nan aplikasyon ki mande estabilite fòm ak dimansyon alontèm. Enkòporasyon fib vè yo anpeche efektivman fenomèn koule frèt PTFE a. Fib yo aji kòm yon skelèt sipò nan matris PTFE a, anpeche glisman ak rearanjman chenn molekilè PTFE yo. Done eksperimantal yo montre ke to koule frèt PTFE ranfòse ak fib vè a redwi pa 70% a 80% konpare ak PTFE pi, sa ki amelyore anpil estabilite dimansyon materyèl la anba chaj alontèm. Sa fè li apwopriye pou fabrike pati mekanik ak konpozan estriktirèl ki gen gwo presizyon.
4. Rezistans amelyore kont mete
Koyefisyan friksyon ki ba nan PTFE pi a se youn nan avantaj li yo, men li kontribye tou nan rezistans mete ki fèb li, sa ki fè li sansib a mete ak transfè pandan pwosesis friksyon yo. PTFE ranfòse ak fib vè amelyore dite sifas ak rezistans mete materyèl la atravè efè ranfòsman fib yo. Dite fib vè a pi wo pase PTFE a, sa ki pèmèt li reziste mete efektivman pandan friksyon. Li modifye tou mekanis friksyon ak mete materyèl la, sa ki diminye mete adezif ak mete abrazif PTFE a. Anplis de sa, fib vè yo ka fòme ti pwotuzyon sou sifas friksyon an, sa ki bay yon sèten efè anti-friksyon epi diminye varyasyon nan koyefisyan friksyon an. Nan aplikasyon pratik, lè yo itilize kòm yon materyèl pou konpozan friksyon tankou kousinen glisman ak bag piston, lavi sèvis PTFE ranfòse ak fib vè a siyifikativman pwolonje, potansyèlman pa plizyè fwa oswa menm plizyè douzèn fwa konpare ak PTFE pi. Etid yo montre ke rezistans mete konpoze PTFE ki ranpli ak fib vè ka amelyore prèske 500 fwa konpare ak materyèl PTFE ki pa ranpli, epi valè PV limit la ogmante apeprè 10 fwa.
5. Konduktivite tèmik amelyore
PTFE pi gen yon konduktivite tèmik ki ba, ki pa fezab pou transfè chalè epi ki poze limitasyon nan aplikasyon ki gen gwo bezwen pou disipasyon chalè. Fib vè gen yon konduktivite tèmik relativman wo, epi adisyon li nan PTFE ka, nan yon sèten mezi, amelyore konduktivite tèmik materyèl la. Malgre ke adisyon fib vè a pa ogmante koyefisyan konduktivite tèmik PTFE a anpil, li ka fòme chemen kondiksyon chalè nan materyèl la, sa ki akselere vitès transfè chalè a. Sa bay PTFE ranfòse ak fib vè yon pi bon potansyèl aplikasyon nan domèn elektwonik ak elektrik, tankou nan kousinen tèmik ak substrats sikwi, ede adrese pwoblèm akimilasyon chalè ki asosye ak pòv konduktivite tèmik PTFE pi a. Konduktivite tèmik amelyore a ede tou nan disipe chalè friksyon nan aplikasyon tankou kousinen, sa ki kontribye nan pi bon pèfòmans.
Dimansyon Aplikasyon: Materyèl konpoze sa a lajman itilize nan sele endistriyèl, kousinen/kousen ki reziste gwo chaj, ekipman semi-kondiktè, ak divès pati estriktirèl ki reziste mete nan endistri chimik la. Nan domèn elektwonik la, li itilize nan fabrikasyon garnitur izolan pou konpozan elektwonik, izolasyon pou sikwi, ak divès sele pwoteksyon. Fonksyonalite li pwolonje plis nan sektè ayewospasyal la pou kouch izolasyon tèmik fleksib.
Nòt sou Limit yo: Pandan ke fib vè amelyore anpil pwopriyete anpil, li enpòtan pou sonje ke pandan kantite fib vè a ogmante, rezistans a tansyon, elongasyon, ak rezistans konpoze a ka diminye, epi koyefisyan friksyon an ka ogmante piti piti. Anplis de sa, konpoze fib vè ak PTFE yo pa apwopriye pou itilize nan medya alkalin. Se poutèt sa, fòmilasyon an, ki gen ladan pousantaj fib vè a (tipikman 15-25%) ak konbinezon potansyèl ak lòt materyèl ranpli tankou grafit oswa MoS2, adapte pou satisfè egzijans aplikasyon espesifik.
Dat piblikasyon: 5 Desanm 2025