Политетрафторэтилен (ПТФЭ), үзенең гаҗәеп химик тотрыклылыгы, югары/түбән температурага чыдамлыгы һәм түбән ышкылу коэффициенты белән дан казанган, "Пластик патша" кушаматына лаек булган һәм химия, механика һәм электроника сәнәгатьләрендә киң кулланыла. Ләкин саф ПТФЭның түбән механик ныклык, салкын агым деформациясенә бирешүчәнлек һәм начар җылылык үткәрүчәнлек кебек кимчелекләре бар. Бу чикләүләрне җиңү өчен, пыяла җепселләре белән ныгытылган ПТФЭ композитлары эшләнгән. Бу материал, пыяла җепселләренең ныгыту эффекты аркасында, ПТФЭның югары үзлекләрен саклап калып, күп төрле эшчәнлек күрсәткечләрен сизелерлек яхшырта.
1. Механик үзлекләрнең сизелерлек яхшыруы
Саф PTFE-ның югары симметрик молекуляр чылбыр структурасы һәм югары кристалллыгы молекулаара көчләрнең көчсезлегенә китерә, бу түбән механик ныклыкка һәм катылыкка китерә. Бу аны тышкы көч астында деформациягә бирешүчән итә, югары ныклык таләп итә торган өлкәләрдә куллануны чикли. Пыяла җепселләрен кертү PTFE-ның механик үзлекләрен сизелерлек яхшырта. Пыяла җепселләре югары ныклыгы һәм югары модуле белән характерлана. PTFE матрицасында тигез таралганда, алар тышкы йөкләнешләрне нәтиҗәле күтәрә, композитның гомуми механик эшчәнлеген яхшырта. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, тиешле күләмдә пыяла җепселләре өстәлгәндә, PTFE-ның тарту ныклыгы 1-2 тапкыр артырга мөмкин, ә бөгелү ныклыгы тагын да сизелерлек була, башлангыч материал белән чагыштырганда якынча 2-3 тапкыр яхшыра. Катылык та сизелерлек арта. Бу пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFE-га механик җитештерүдә һәм аэрокосмик тармакта, мәсәлән, механик тыгызлагычларда һәм подшипник компонентларында, ышанычлырак эшләргә мөмкинлек бирә, материалның җитәрлек ныклыгы булмаганлыктан килеп чыккан ватылуларны нәтиҗәле рәвештә киметә.
2. Оптимальләштерелгән җылылык эшчәнлеге
Саф PTFE югары һәм түбән температураларга чыдамлылыкта яхшы эшләсә дә, -196°C һәм 260°C арасында озак вакыт кулланылырга сәләтле булса да, аның үлчәм тотрыклылыгы югары температураларда начар, чөнки ул термик деформациягә бирешүчән. Пыяла җепселләрен өстәү материалның җылылык деформациясе температурасын (HDT) һәм үлчәм тотрыклылыгын арттыру юлы белән бу мәсьәләне нәтиҗәле хәл итә. Пыяла җепселләре үзләре югары җылылыкка чыдам һәм катылыкка ия. Югары температуралы мохиттә алар PTFE молекуляр чылбырларының хәрәкәтен чикли, шуның белән материалның җылылык киңәюен һәм деформациясен чикли. Оптималь пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFEның җылылык деформациясе температурасын 50°C тан артыкка арттырырга мөмкин. Ул югары температуралы эш шартларында тотрыклы форма һәм үлчәм төгәллеген саклый, бу аны югары температуралы торбаүткәргечләр һәм югары температуралы герметик прокладкалар кебек югары җылылык тотрыклылыгы таләпләре булган кушымталар өчен яраклы итә.
3. Салкын агымга омтылышның кимүе
Салкын агым (яки тайпылыш) саф PTFE белән бәйле мөһим проблема. Ул вакыт узу белән даими йөкләнеш астында, хәтта чагыштырмача түбән температураларда да барлыкка килә торган әкрен пластик деформациягә карый. Бу үзенчәлек озак вакытлы форма һәм үлчәм тотрыклылыгы таләп итүче кушымталарда саф PTFE куллануны чикли. Пыяла җепселләренең кушылуы PTFE салкын агым күренешен нәтиҗәле рәвештә тоткарлый. Җепселләр PTFE матрицасында терәк скелет булып хезмәт итә, PTFE молекуляр чылбырларының тайпылуына һәм яңадан урнашуына комачаулый. Эксперименталь мәгълүматлар күрсәткәнчә, пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFE салкын агым тизлеге саф PTFE белән чагыштырганда 70% тан 80% ка кадәр кими, бу озак вакытлы йөкләнеш астында материалның үлчәм тотрыклылыгын сизелерлек арттыра. Бу аны югары төгәллекле механик детальләр һәм конструкция компонентлары җитештерү өчен яраклы итә.
4. Тузуга чыдамлылык яхшырды
Саф PTFE-ның түбән ышкылу коэффициенты аның өстенлекләренең берсе, ләкин ул шулай ук аның начар тузуга чыдамлыгына өлеш кертә, ышкылу процесслары вакытында аны тузуга һәм күчерүгә бирешүчән итә. Пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFE җепселләрнең ныгыту эффекты аша материалның өслек катылыгын һәм тузуга чыдамлыгын яхшырта. Пыяла җепселләренең катылыгы PTFE-га караганда күпкә югарырак, бу аңа ышкылу вакытында тузуга нәтиҗәле каршы торырга мөмкинлек бирә. Ул шулай ук материалның ышкылу һәм тузу механизмын үзгәртә, PTFE-ның ябыштыргыч тузуын һәм абразив тузуын киметә. Моннан тыш, пыяла җепселләре ышкылу өслегендә кечкенә чыгып торган урыннар барлыкка китерә ала, билгеле бер анти-ышкылу эффектын бирә һәм ышкылу коэффициентындагы тирбәнешләрне киметә. Гамәли кулланылышта, тайгак подшипниклар һәм поршень боҗралары кебек ышкылу компонентлары өчен материал буларак кулланылганда, пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFE-ның хезмәт итү вакыты күпкә озая, саф PTFE белән чагыштырганда берничә тапкыр яки хәтта дистәләгән тапкырга. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, пыяла җепселләре белән тутырылган PTFE композитларының тузуга чыдамлыгы тутырылмаган PTFE материаллары белән чагыштырганда якынча 500 тапкыр яхшыртыла ала, һәм чикләнгән PV кыйммәте якынча 10 тапкыр арта.
5. Җылылык үткәрүчәнлегенең артуы
Саф PTFE түбән җылылык үткәрүчәнлегенә ия, бу җылылык тапшыруга уңайсыз һәм югары җылылык тарату таләпләре булган кушымталарда чикләүләр тудыра. Пыяла җепселләре чагыштырмача югары җылылык үткәрүчәнлегенә ия, һәм аны PTFEга өстәү, билгеле бер дәрәҗәдә, материалның җылылык үткәрүчәнлеген яхшырта ала. Пыяла җепселләрен өстәү PTFE-ның җылылык үткәрүчәнлек коэффициентын кискен арттырмаса да, ул материал эчендә җылылык үткәрү юлларын формалаштыра ала, җылылык тапшыру тизлеген тизләтә. Бу пыяла җепселләре белән ныгытылган PTFE-га электрон һәм электр өлкәләрендә, мәсәлән, термик колодкаларда һәм схема платасы субстратларында яхшырак куллану мөмкинлеге бирә, бу саф PTFE-ның начар җылылык үткәрүчәнлеге белән бәйле җылылык туплау проблемаларын хәл итәргә ярдәм итә. Яхшыртылган җылылык үткәрүчәнлеге шулай ук подшипниклар кебек кушымталарда ышкылу җылылыгын таратуга ярдәм итә, бу яхшырак эшчәнлеккә өлеш кертә.
Кулланылыш өлкәсе: Бу композит материал сәнәгать пломбаларында, югары йөкләнешле подшипникларда/втулкаларда, ярымүткәргеч җиһазларда һәм химия сәнәгатендә төрле тузуга чыдам конструкция детальләрендә киң кулланыла. Электроника өлкәсендә ул электрон компонентлар өчен изоляция прокладкалары, схема платалары өчен изоляция һәм төрле саклагыч пломбалар җитештерүдә кулланыла. Аның функцияләре аэрокосмик секторга да киңәйтелә, алар өчен сыгылмалы җылылык изоляциясе катламнары кулланыла.
Чикләүләр турында искәрмә: Пыяла җепселләре күп үзлекләрне сизелерлек яхшыртса да, пыяла җепселләре күләме арткан саен, композитның тарту көче, сузылучанлыгы һәм ныклыгы кимергә, ә ышкылу коэффициенты әкренләп артырга мөмкин икәнен билгеләп үтү мөһим. Моннан тыш, пыяла җепселләре һәм PTFE композитлары селте мохиттә куллану өчен яраклы түгел. Шуңа күрә, пыяла җепселләренең процентын (гадәттә 15-25%) һәм графит яки MoS2 кебек башка тутыргычлар белән потенциал комбинациясен үз эченә алган формула махсус куллану таләпләренә туры китереп эшләнгән.
Бастырылган вакыты: 2025 елның 5 декабре