கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE: “பிளாஸ்டிக் ராஜாவின்” செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்

அதன் விதிவிலக்கான வேதியியல் நிலைத்தன்மை, உயர்/குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் குறைந்த உராய்வுக் குணகம் ஆகியவற்றிற்காகப் புகழ்பெற்ற பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் (PTFE), "பிளாஸ்டிக் ராஜா" என்ற புனைப்பெயரைப் பெற்றுள்ளதுடன், வேதியியல், இயந்திரவியல் மற்றும் மின்னணுவியல் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், தூய PTFE குறைந்த இயந்திர வலிமை, குளிர் ஓட்ட சிதைவுக்கு உள்ளாகும் தன்மை மற்றும் மோசமான வெப்பக் கடத்துத்திறன் போன்ற உள்ளார்ந்த குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்தக் குறைபாடுகளைக் கடக்க, கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE கலவைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. கண்ணாடியிழைகளின் வலுவூட்டும் விளைவின் காரணமாக, இந்தப் பொருள் PTFE-இன் உயர்ந்த பண்புகளைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு, பல செயல்திறன் அளவீடுகளைக் கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.

1. இயந்திரப் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க மேம்பாடு

தூய PTFE-இன் மிகவும் சமச்சீரான மூலக்கூறு சங்கிலி அமைப்பு மற்றும் உயர் படிகத்தன்மை ஆகியவை பலவீனமான மூலக்கூறிடை விசைகளுக்கு வழிவகுத்து, குறைந்த இயந்திர வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மைக்கு இட்டுச் செல்கின்றன. இதனால், குறிப்பிடத்தக்க வெளிப்புற விசையின் கீழ் இது எளிதில் உருக்குலைகிறது, மேலும் அதிக வலிமை தேவைப்படும் துறைகளில் இதன் பயன்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கண்ணாடி இழைகளைச் சேர்ப்பது PTFE-இன் இயந்திரப் பண்புகளில் கணிசமான முன்னேற்றத்தைக் கொண்டுவருகிறது. கண்ணாடி இழைகள் அவற்றின் உயர் வலிமை மற்றும் உயர் மட்டு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. PTFE மேட்ரிக்ஸில் சீராகப் பரவும்போது, ​​அவை வெளிப்புற சுமைகளைத் திறம்படத் தாங்கி, கலவையின் ஒட்டுமொத்த இயந்திர செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. பொருத்தமான அளவு கண்ணாடி இழையைச் சேர்ப்பதன் மூலம், PTFE-இன் இழுவிசை வலிமையை 1 முதல் 2 மடங்கு வரை அதிகரிக்க முடியும் என்றும், வளைவு வலிமை அசல் பொருளுடன் ஒப்பிடும்போது சுமார் 2 முதல் 3 மடங்கு வரை மேம்பட்டு, இன்னும் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது என்றும் ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. கடினத்தன்மையும் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இது, இயந்திர முத்திரைகள் மற்றும் தாங்கு கூறுகள் போன்ற இயந்திர உற்பத்தி மற்றும் விண்வெளித் துறைகளில் உள்ள மிகவும் சிக்கலான வேலைச் சூழல்களில் கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, மேலும் பொருளின் வலிமை போதாததால் ஏற்படும் தோல்விகளைத் திறம்படக் குறைக்கிறது.

2. மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப செயல்திறன்

தூய PTFE, -196°C முதல் 260°C வரையிலான வெப்பநிலையில் நீண்ட காலப் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதாகவும், உயர் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பில் சிறப்பாகச் செயல்பட்டாலும், உயர் வெப்பநிலைகளில் அதன் பரிமாண நிலைத்தன்மை குறைவாக உள்ளது, மேலும் அது வெப்ப உருக்குலைவுக்கு ஆளாகிறது. கண்ணாடி இழைகளைச் சேர்ப்பது, பொருளின் வெப்ப விலகல் வெப்பநிலையையும் (HDT) பரிமாண நிலைத்தன்மையையும் அதிகரிப்பதன் மூலம் இந்தப் பிரச்சினையைத் திறம்படத் தீர்க்கிறது. கண்ணாடி இழைகள் இயல்பாகவே அதிக வெப்ப எதிர்ப்பையும் விறைப்புத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளன. உயர் வெப்பநிலைச் சூழல்களில், அவை PTFE மூலக்கூறு சங்கிலிகளின் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, அதன் மூலம் பொருளின் வெப்ப விரிவாக்கத்தையும் உருக்குலைவையும் குறைக்கின்றன. உகந்த கண்ணாடி இழை உள்ளடக்கத்துடன், கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE-இன் வெப்ப விலகல் வெப்பநிலையை 50°C-க்கும் அதிகமாக அதிகரிக்க முடியும். இது உயர் வெப்பநிலை இயக்கச் சூழல்களிலும் நிலையான வடிவத்தையும் பரிமாணத் துல்லியத்தையும் பராமரிக்கிறது, இதனால் உயர் வெப்பநிலை குழாய்கள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை சீலிங் கேஸ்கெட்டுகள் போன்ற அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மை தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

3. குறைக்கப்பட்ட குளிர் ஓட்டப் போக்கு

தூய PTFE-இல் குளிர் ஓட்டம் (அல்லது ஊர்ந்து செல்லுதல்) ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பிரச்சனையாகும். இது, ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையிலும்கூட, காலப்போக்கில் ஒரு நிலையான சுமையின் கீழ் ஏற்படும் மெதுவான நெகிழ்வு சிதைவைக் குறிக்கிறது. இந்தப் பண்பு, நீண்ட கால வடிவம் மற்றும் பரிமாண நிலைத்தன்மை தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் தூய PTFE-இன் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கண்ணாடி இழைகளைச் சேர்ப்பது, PTFE-இன் குளிர் ஓட்ட நிகழ்வைத் திறம்படத் தடுக்கிறது. இந்த இழைகள் PTFE அமைப்பிற்குள் ஒரு ஆதரவுச் சட்டகமாகச் செயல்பட்டு, PTFE மூலக்கூறு சங்கிலிகளின் நழுவுதலையும் மறுசீரமைப்பையும் தடுக்கின்றன. சோதனைத் தரவுகள், கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE-இன் குளிர் ஓட்ட விகிதம், தூய PTFE-ஐ விட 70% முதல் 80% வரை குறைக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன. இது நீண்ட கால சுமையின் கீழ் பொருளின் பரிமாண நிலைத்தன்மையை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. இது உயர்-துல்லியமான இயந்திர பாகங்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு கூறுகளைத் தயாரிப்பதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

4. மேம்படுத்தப்பட்ட தேய்மான எதிர்ப்புத்திறன்

தூய PTFE-இன் குறைந்த உராய்வுக் குணகம் அதன் நன்மைகளில் ஒன்றாகும், ஆனால் அது அதன் மோசமான தேய்மான எதிர்ப்பிற்கும் பங்களிக்கிறது, இதனால் உராய்வு செயல்முறைகளின் போது அது தேய்மானம் மற்றும் இடமாற்றத்திற்கு உள்ளாகிறது. கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE, இழைகளின் வலுவூட்டும் விளைவின் மூலம் பொருளின் மேற்பரப்புக் கடினத்தன்மை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. கண்ணாடியிழையின் கடினத்தன்மை PTFE-ஐ விட மிகவும் அதிகமாக இருப்பதால், உராய்வின் போது தேய்மானத்தை திறம்பட எதிர்க்க முடிகிறது. இது பொருளின் உராய்வு மற்றும் தேய்மான வழிமுறையையும் மாற்றி, PTFE-இன் ஒட்டுத் தேய்மானம் மற்றும் தேய்வுத் தேய்மானத்தைக் குறைக்கிறது. மேலும், கண்ணாடியிழைகள் உராய்வு மேற்பரப்பில் நுண்ணிய புடைப்புகளை உருவாக்கி, ஒரு குறிப்பிட்ட உராய்வு எதிர்ப்பு விளைவை அளித்து, உராய்வுக் குணகத்தில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைக்கின்றன. நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில், சறுக்கும் தாங்கிகள் மற்றும் பிஸ்டன் வளையங்கள் போன்ற உராய்வுக் கூறுகளுக்கான ஒரு பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE-இன் சேவைக்காலம், தூய PTFE-ஐ விட பல மடங்கு அல்லது பல பத்து மடங்கு வரை கணிசமாக நீட்டிக்கப்படுகிறது. கண்ணாடி இழை நிரப்பப்பட்ட PTFE கலவைகளின் தேய்மான எதிர்ப்புத்திறனானது, நிரப்பப்படாத PTFE பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது கிட்டத்தட்ட 500 மடங்கு மேம்படுத்தப்படலாம் என்றும், அதன் வரம்பு PV மதிப்பு சுமார் 10 மடங்கு அதிகரிக்கிறது என்றும் ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.

5. மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்பக் கடத்துத்திறன்

தூய PTFE குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, இது வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்கு உகந்ததல்ல மற்றும் அதிக வெப்பச் சிதறல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் வரம்புகளை ஏற்படுத்துகிறது. கண்ணாடியிழை ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதை PTFE உடன் சேர்ப்பது, ஓரளவிற்கு, அந்தப் பொருளின் வெப்பக் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தும். கண்ணாடியிழையைச் சேர்ப்பது PTFE-இன் வெப்பக் கடத்துத்திறன் குணகத்தை மிக அதிகமாக அதிகரிக்காவிட்டாலும், அது அந்தப் பொருளுக்குள் வெப்பக் கடத்தல் பாதைகளை உருவாக்கி, வெப்பப் பரிமாற்றத்தின் வேகத்தை துரிதப்படுத்துகிறது. இது, கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட PTFE-க்கு, வெப்பத் திண்டுகள் மற்றும் மின்சுற்றுப் பலகை அடிமூலங்கள் போன்ற மின்னணு மற்றும் மின்சாரத் துறைகளில் சிறந்த பயன்பாட்டுத் திறனை அளிக்கிறது, மேலும் தூய PTFE-இன் மோசமான வெப்பக் கடத்துத்திறனுடன் தொடர்புடைய வெப்பக் குவிப்புச் சிக்கல்களைத் தீர்க்க உதவுகிறது. இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்பக் கடத்துத்திறன், தாங்கிகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் உராய்வு வெப்பத்தைச் சிதறடிக்கவும் உதவுகிறது, இது சிறந்த செயல்திறனுக்குப் பங்களிக்கிறது.

பயன்பாட்டு வரம்பு: இந்தக் கலவைப் பொருள், தொழில்துறை முத்திரைகள், அதிக சுமை தாங்கும் தாங்கிகள்/புஷிங்குகள், குறைக்கடத்தி உபகரணங்கள் மற்றும் இரசாயனத் துறையில் உள்ள பல்வேறு தேய்மான-எதிர்ப்பு கட்டமைப்புப் பாகங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்னணுவியல் துறையில், இது மின்னணு பாகங்களுக்கான காப்பு கேஸ்கெட்டுகள், மின்சுற்றுப் பலகைகளுக்கான காப்பு மற்றும் பல்வேறு பாதுகாப்பு முத்திரைகளைத் தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் செயல்பாடு, நெகிழ்வான வெப்பக் காப்பு அடுக்குகளுக்காக விண்வெளித் துறைக்கும் மேலும் விரிவுபடுத்தப்பட்டுள்ளது.

வரம்புகள் குறித்த குறிப்பு: கண்ணாடியிழை பல பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தினாலும், கண்ணாடியிழையின் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும்போது, ​​கலவையின் இழுவிசை வலிமை, நீட்சி மற்றும் கடினத்தன்மை குறையக்கூடும் என்பதையும், உராய்வுக் குணகம் படிப்படியாக அதிகரிக்கக்கூடும் என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம். மேலும், கண்ணாடியிழை மற்றும் PTFE கலவைகள் கார ஊடகங்களில் பயன்படுத்த ஏற்றவை அல்ல. எனவே, கண்ணாடியிழையின் சதவீதம் (பொதுவாக 15-25%) மற்றும் கிராஃபைட் அல்லது MoS2 போன்ற பிற நிரப்பிகளுடன் சாத்தியமான கலவை ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய உருவாக்கம், குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.