Polietetrafloroetilen (PTFE) o'zining ajoyib kimyoviy barqarorligi, yuqori/past haroratga chidamliligi va past ishqalanish koeffitsienti bilan mashhur bo'lib, "Plastik qirol" laqabini oldi va kimyo, mexanika va elektron sanoatida keng qo'llaniladi. Biroq, sof PTFE past mexanik mustahkamlik, sovuq oqim deformatsiyasiga moyillik va yomon issiqlik o'tkazuvchanligi kabi o'ziga xos kamchiliklarga ega. Ushbu cheklovlarni bartaraf etish uchun shisha tolali mustahkamlangan PTFE kompozitlari ishlab chiqildi. Ushbu material shisha tolalarning mustahkamlovchi ta'siri tufayli PTFE ning yuqori xususiyatlarini saqlab qolish bilan birga bir nechta ishlash ko'rsatkichlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.
1. Mexanik xususiyatlarning sezilarli darajada yaxshilanishi
Sof PTFE ning yuqori simmetrik molekulyar zanjir tuzilishi va yuqori kristalligi zaif molekulalararo kuchlarga olib keladi, bu esa past mexanik kuch va qattiqlikka olib keladi. Bu uni sezilarli tashqi kuch ta'sirida deformatsiyaga moyil qiladi va yuqori mustahkamlik talab qiladigan sohalarda qo'llanilishini cheklaydi. Shisha tolalarining qo'shilishi PTFE ning mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi. Shisha tolalari yuqori mustahkamligi va yuqori moduli bilan ajralib turadi. PTFE matritsasi ichida bir tekis tarqalganda, ular tashqi yuklarni samarali ravishda ko'taradi va kompozitning umumiy mexanik ishlashini yaxshilaydi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, tegishli miqdorda shisha tolasi qo'shilishi bilan PTFE ning cho'zilish kuchini 1-2 baravar oshirish mumkin va egilish kuchi yanada sezilarli bo'lib, asl materialga nisbatan taxminan 2-3 baravar yaxshilanadi. Qattiqlik ham sezilarli darajada oshadi. Bu shisha tolasi bilan mustahkamlangan PTFE ning mexanik ishlab chiqarish va aerokosmik sohalarda, masalan, mexanik muhrlar va podshipnik komponentlarida ishonchli ishlashiga imkon beradi, bu esa materialning yetarlicha mustahkamligi tufayli yuzaga keladigan nosozliklarni samarali ravishda kamaytiradi.
2. Optimallashtirilgan issiqlik samaradorligi
Sof PTFE yuqori va past haroratlarga chidamlilikda yaxshi ishlaydi va -196°C dan 260°C gacha uzoq muddatli foydalanishga qodir bo'lsa-da, uning o'lchovli barqarorligi yuqori haroratlarda yomon bo'ladi, bu yerda u issiqlik deformatsiyasiga moyil bo'ladi. Shisha tolalarining qo'shilishi materialning issiqlik deformatsiyasi haroratini (HDT) va o'lchovli barqarorlikni oshirish orqali bu muammoni samarali hal qiladi. Shisha tolalarining o'zlari yuqori issiqlikka chidamlilik va qattiqlikka ega. Yuqori haroratli muhitda ular PTFE molekulyar zanjirlarining harakatini cheklaydi va shu bilan materialning issiqlik kengayishi va deformatsiyasini cheklaydi. Optimal shisha tolali tarkib bilan shisha tolali mustahkamlangan PTFE ning issiqlik deformatsiyasi harorati 50°C dan ortiqqa oshirilishi mumkin. U yuqori haroratli ish sharoitida barqaror shakl va o'lchov aniqligini saqlaydi, bu esa uni yuqori haroratli quvurlar va yuqori haroratli muhrlash qistirmalari kabi yuqori issiqlik barqarorligi talablariga ega bo'lgan ilovalar uchun mos qiladi.
3. Sovuq oqimga moyillikning pasayishi
Sovuq oqim (yoki sirpanish) sof PTFE bilan bog'liq muhim muammodir. Bu nisbatan past haroratlarda ham vaqt o'tishi bilan doimiy yuk ostida yuzaga keladigan sekin plastik deformatsiyani anglatadi. Bu xususiyat uzoq muddatli shakl va o'lchovli barqarorlikni talab qiladigan dasturlarda sof PTFE dan foydalanishni cheklaydi. Shisha tolalarning qo'shilishi PTFE ning sovuq oqim hodisasini samarali ravishda inhibe qiladi. Elyaflar PTFE matritsasi ichida qo'llab-quvvatlovchi skelet vazifasini bajaradi, PTFE molekulyar zanjirlarining siljishi va qayta joylashishiga to'sqinlik qiladi. Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, shisha tola bilan mustahkamlangan PTFE ning sovuq oqim tezligi sof PTFE ga nisbatan 70% dan 80% gacha kamayadi, bu esa uzoq muddatli yuk ostida materialning o'lchovli barqarorligini sezilarli darajada oshiradi. Bu uni yuqori aniqlikdagi mexanik qismlar va konstruktiv komponentlarni ishlab chiqarish uchun mos qiladi.
4. Aşınmaya bardoshliligi yaxshilandi
Sof PTFE ning past ishqalanish koeffitsienti uning afzalliklaridan biri hisoblanadi, ammo u shuningdek, uning aşınmaya bardoshliligining pastligiga hissa qo'shadi, bu esa ishqalanish jarayonlarida aşınma va uzatishga moyil bo'ladi. Shisha tolasi bilan mustahkamlangan PTFE tolalarning mustahkamlovchi ta'siri orqali materialning sirt qattiqligi va aşınmaya bardoshliligini oshiradi. Shisha tolasining qattiqligi PTFE ga qaraganda ancha yuqori, bu unga ishqalanish paytida aşınmaya samarali qarshilik ko'rsatish imkonini beradi. Shuningdek, u materialning ishqalanish va aşınma mexanizmini o'zgartiradi, PTFE ning yopishqoq aşınmasını va aşınmasını kamaytiradi. Bundan tashqari, shisha tolalari ishqalanish yuzasida mayda chiqishlar hosil qilishi mumkin, bu ma'lum bir ishqalanishga qarshi ta'sirni ta'minlaydi va ishqalanish koeffitsientidagi tebranishlarni kamaytiradi. Amaliy qo'llanmalarda, toymasin podshipniklar va piston halqalari kabi ishqalanish komponentlari uchun material sifatida ishlatilganda, shisha tolasi bilan mustahkamlangan PTFE ning xizmat qilish muddati sezilarli darajada uzayadi, ehtimol sof PTFE ga nisbatan bir necha marta yoki hatto o'nlab marta. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, shisha tolasi bilan to'ldirilgan PTFE kompozitlarining aşınmaya bardoshliligi to'ldirilmagan PTFE materiallariga nisbatan qariyb 500 baravar yaxshilanishi mumkin va PV ning cheklangan qiymati taxminan 10 baravar oshiriladi.
5. Issiqlik o'tkazuvchanligining oshishi
Sof PTFE past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu esa issiqlik uzatishga yordam bermaydi va yuqori issiqlik tarqalish talablariga ega bo'lgan dasturlarda cheklovlar qo'yadi. Shisha tolasi nisbatan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va uni PTFE ga qo'shish ma'lum darajada materialning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilashi mumkin. Shisha tolasi qo'shilishi PTFE ning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientini keskin oshirmasa ham, u material ichida issiqlik o'tkazuvchanlik yo'llarini hosil qilishi mumkin, bu esa issiqlik uzatish tezligini oshiradi. Bu shisha tolasi bilan mustahkamlangan PTFE ga elektron va elektr sohalarida, masalan, termal prokladkalar va elektron plata substratlarida yaxshiroq qo'llanilish imkoniyatini beradi, bu esa sof PTFE ning yomon issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq issiqlik to'planish muammolarini hal qilishga yordam beradi. Yaxshilangan issiqlik o'tkazuvchanligi, shuningdek, podshipniklar kabi dasturlarda ishqalanish issiqligini tarqatishga yordam beradi va bu esa yaxshiroq ishlashga hissa qo'shadi.
Qo'llanilish doirasi: Ushbu kompozit material sanoat muhrlarida, yuqori yuk ko'taruvchi podshipniklar/vtulkalarda, yarimo'tkazgich uskunalarida va kimyo sanoatida turli xil aşınmaya bardoshli konstruktiv qismlarda keng qo'llaniladi. Elektronika sohasida u elektron komponentlar uchun izolyatsion qistirmalar, elektron platalar uchun izolyatsiya va turli xil himoya muhrlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Uning funksiyalari moslashuvchan issiqlik izolyatsiya qatlamlari uchun aerokosmik sohaga ham kengaytirilgan.
Cheklovlar bo'yicha eslatma: Shisha tolasi ko'plab xususiyatlarni sezilarli darajada yaxshilasa-da, shisha tolasi miqdori oshgani sayin kompozitning cho'zilish kuchi, cho'zilishi va qattiqligi pasayishi va ishqalanish koeffitsienti asta-sekin oshishi mumkinligini ta'kidlash muhimdir. Bundan tashqari, shisha tolasi va PTFE kompozitlari ishqoriy muhitda foydalanish uchun mos emas. Shuning uchun, shisha tolasining foizini (odatda 15-25%) va grafit yoki MoS2 kabi boshqa plomba moddalari bilan potentsial kombinatsiyani o'z ichiga olgan formulalar maxsus qo'llanilish talablariga javob berish uchun moslashtirilgan.
Nashr vaqti: 2025-yil 5-dekabr