Порівнюючи характеристики PTFE та інших пластмас, ця стаття вказує на проблеми застосування PTFE в машинобудуванні та представляє модифікований PTFE, наповнений напрямними ковзанням, деталями тертя, ущільнювачами, антикорозійними деталями, будівельними матеріалами, сільськогосподарськими машинами. матеріалів та інших застосувань, а також перспективи застосування нових машин.Порівнюючи характеристики PTFE та інших пластмас, ця стаття вказує на проблеми застосування PTFE в машинобудуванні та представляє модифікований PTFE, наповнений напрямними ковзанням, деталями тертя, ущільнювачами, антикорозійними деталями, будівельними матеріалами, сільськогосподарськими машинами. матеріалів та інших застосувань, а також перспективи застосування нових машин.

Порівнюючи характеристики PTFE та інших пластмас, ця стаття вказує на проблеми застосування PTFE в машинобудуванні та представляємодифікований PTFEзаповнені напрямні ковзання, деталі тертя, ущільнення, антикорозійні деталі, будівельні матеріали, матеріали для сільськогосподарських машин та інші застосування, а також перспективи застосування нових машин.

Смола PTFE була вперше розроблена американським хіміком доктором Планкетом у 1938 році, а промислове виробництво було досягнуто за кордоном у 1950-х роках.у моїй країні було офіційно запущено виробництво в 1960-х роках.PTFE широко відомий як «король пластмас» і широко використовується в різних аспектах завдяки своїм унікальним властивостям.Він має стійкість до високих температур, не окислюється, нерозчинний, особливо хорошу хімічну стабільність і надзвичайно чудові діелектричні властивості, що робить його одним із незамінних важливих матеріалів для майже всіх галузей промисловості, головним чином у хімічній та механічній промисловості.

1. Самозмащування

Коефіцієнт тертя PTFE менший, ніж у інших інженерних пластмас.Це найнижчий коефіцієнт тертя серед відомих практичних матеріалів поверхні ковзання.Це ідеальний мастильний матеріал.

2. Хімічна стійкість

Оскільки PTFE не має подвійних зв’язків і розгалужених ланцюгів у своїй молекулярній структурі та має високу кристалізацію, він має чудову хімічну стійкість і є найкращим серед відомих інженерних пластмас.Він не взаємодіє з концентрованими кислотами, розбавленими кислотами, концентрованими лугами та сильними окислювачами навіть у високотемпературному середовищі.Він не піддається корозії, навіть якщо його кип’ятити, і він не впливає на більшість розчинників, таких як спирти, а також кетони.

3. Водопоглинання

PTFE має дуже низький рівень водопоглинання, що еквівалентно UHMWPE і не набухає у воді.

4. Широкий діапазон високих і низьких температур

PTFE можна використовувати безперервно протягом тривалого часу в діапазоні від 200% до 260%.Навіть при низькій температурі 200 ℃ він не крихкий і може зберігати певний ступінь гнучкості.

5. Не липкий

PTFE є твердим матеріалом з найменшою на даний момент поверхневою енергією.Поверхневий натяг становить лише 0,019 Н/м.Майже всі тверді матеріали не можуть прилипати до його поверхні.

6. Зносостійкість

Чистий тефлон не дуже зносостійкий, але додавання різних наповнювачів до тефлону значно покращує зносостійкість, і він більш зносостійкий, ніж деякі матеріали, які зазвичай використовуються як тертя (такі як чавун і мідь).

7. Гігієнічний і нетоксичний

PTFE гігієнічний і нетоксичний, відповідає гігієнічним стандартам і може контактувати з харчовими продуктами та ліками.

8. Відмінні показники електроізоляції

PTFE є дуже неполярним матеріалом з чудовими діелектричними властивостями, його напруга пробою становить 25-40KV/mm;опір надзвичайно великий, а питомий опір об’єму все ще становить 1061~ при 200.

9. Повністю негорючий

Температура плавлення PTFE становить 327, що вище, ніж у інших звичайних полімерів.При 260% міцність на розрив залишається 5 МПа (приблизно 1/5 кімнатної температури), а міцність на вигин досягає 1,4 МПа.Він має надзвичайно цінну негорючість, його обмежений кисневий індекс вище 95, його можна розплавити лише на полум’ї, краплі не утворюються, і зрештою він лише карбонізується.

10. Відмінна стійкість до старіння та стійкість до радіації

ПТФЕ не тільки має стабільні розміри при низьких і високих температурах, але його характеристики також не змінюються в суворих умовах, він не піддається нападу мікроорганізмів у вологому стані, і він має високий захист від різних випромінювань.

11. Інші властивості

ПТФЕ має низьку твердість і м'яку текстуру, має здатність поглинати і утримувати сторонні матеріали, його легко обробляти.

1. Мета і спосіб модифікації

Хоча PTFE має багато чудових характеристик, він також має багато недоліків.У порівнянні з іншими інженерними пластмасами його механічні властивості не дуже хороші;коефіцієнт лінійного розширення великий;швидкість усадки при формуванні велика, а вторинна обробка утруднена;низька твердість і низька зносостійкість;поганий опір повзучості, легке холодне текучість;погана теплопровідність і висока ціна.Ці недоліки певною мірою обмежують його широке застосування.Метою модифікації є покращення механічних властивостей;підвищити зносостійкість;зменшити лінійне розширення;підвищити плинність тощо.

2. Види та функції модифікаторів наповнювачів

Наповнення та модифікація PTFE скловолокном, графітом, дисульфідом молібдену, діоксидом кремнію, оксидом алюмінію, бронзовим порошком, вуглецевим волокном тощо може покращити його поверхневу твердість, зносостійкість, опір повзучості, міцність на вигин, стійкість до всебічної міцності та стабільність розмірів.Твердість PTFE, доданого скловолокном, зазвичай може бути збільшена на 10%, а зносостійкість може бути збільшена більш ніж у 500 разів.Опір повзучості та стійкість до холодного потоку значно покращуються та покращуються;додавання дисульфіду молібдену сприяє підвищенню твердості та жорсткості виробів з ПТФЕ та зменшенню початкового зносу;ПТФЕ, наповнений графітом, має чудову хімічну стійкість, повзучість при стисненні та кращу теплопровідність;PTFE, наповнений мідним порошком, може покращити стійкість до повзучості дефенестрації виробів, загальну міцність, твердість і стабільність розмірів.

1. Направляюча рейка

Напрямні ковзання часто є основою для установки металорізальних верстатів, медичних інструментів і багатьох інших систем і пристроїв, основою точності та основою позиціонування або ознакою життя цих верстатів і є важливою частиною машини.У верстатобудівній промисловості більшість пар напрямних рейок для верстатів – це чавун-чавун, загартований чавун, загартована сталь тощо. Однак через свої фізичні властивості коефіцієнт тертя між металами становить великий, не зносостійкий, не може працювати при сухому терті, повзає на малих швидкостях і невеликих переміщеннях.Це повзання вплине на точність подачі та точність верстатів, особливо прецизійних.Надійність.Коли використовується наповнена напрямна з PTFE, стабільність верстата на низькій швидкості значно покращується.Оскільки пластикова напрямна має властивості закопаних сторонніх предметів, залізні ошурки та частинки піску можна вставити в пластик, щоб уникнути власного зношування, запобігти малюнку та подряпинам на металевій поверхні та захистити напрямну ліжка.PTFE, що містить бронзовий порошок та інші наповнювачі, має чудові фрикційні властивості.Після того, як на металевій поверхні сформована плівка для перенесення, коефіцієнт тертя значно зменшується, несуча здатність плівки для перенесення значно покращується, а також продовжується ефективний термін служби.Якщо він узгоджений з металевою напрямною верстата, його коефіцієнт тертя залишається постійним із збільшенням швидкості ковзання.Таким чином, цей вид наповненої PTFE напрямної рейки не буде викликати явища повзання на низькій швидкості та мікроподачі, а також має поглинання вібрації та амортизацію.Коефіцієнт тертя напрямної рейки PTFE становить 0,05 при сухому терті та 0,03, коли є мастило, незалежно від того, чи має напрямна рейка верстата мастило чи ні, її робочий рух є максимально плавним.Коли направляючу PTFE потрібно відремонтувати після того, як вона була зношена, робота з технічного обслуговування дуже економічна та може бути замінена.Легко підтримувати точність розмірів.Особливо, коли напрямна шина пошкоджена і потребує ремонту, для локального ремонту вигідніше використовувати пластик.

2. Тертьові частини

Існує багато фрикційних деталей з PTFE, які зазвичай використовуються в машинобудуванні, включаючи підшипники, поршневі кільця та шестерні.PTFE є ідеальним матеріалом для поршневих кілець і широко використовується в повітряних і водяних компресорах.Поршневе кільце з PTFE діє як компресійне кільце для блокування рідин або газів.Він зазвичай використовується в ситуаціях, коли не можна використовувати мастила або в інших важких умовах, таких як сильна корозія та високі вимоги безпеки, може значно зменшити знос і повторне розточування внутрішньої стінки циліндра. Кількість отворів подовжує термін служби циліндра.Наприклад, є настільний паровий молоток, в якому спочатку використовувалося металеве кільце.Під час виробництва другої зміни, за нормальних обставин, внутрішня стінка циліндра зношується до 7-9 рам через півроку, металеве кільце вібрує протягом 2-3 тижнів, а іноді воно може зламатися.Поршневе кільце заклинило внутрішню стінку циліндра, і циліндр довелося замінити.При використанні PTFE, наповненого протягом місяця, внутрішня стінка циліндра зношується лише на 2 мм, а через 10 місяців знос становить лише 3 мм, а термін служби збільшується в 4-5 разів або навіть більше.Майже всі поршневі кільця відіграють ущільнювальну роль у зворотно-поступальному русі та часто запускаються, тому коефіцієнт статичного тертя повинен бути малим.При малих навантаженнях коефіцієнт статичного тертя PTFE на 25-75% нижчий, ніж у поршневих кілець з інших матеріалів.Чим більше навантаження, тим краще його перевага.Це має безпрецедентну перевагу в легкому запуску та легкості зворотно-поступального руху.В результаті зменшується споживання енергії, зменшується вібрація та шум, що сприяє захисту навколишнього середовища.Водночас PTFE можна використовувати як шестерні та підшипники для передачі руху та компонентів передачі енергії в широкому діапазоні робочих умов і в дуже суворих умовах для легкої текстильної промисловості, друку та фарбування, виробництва паперу та харчової промисловості.

3. Пломби

Використання плівки PTFE, складеної на поверхні гумового ущільнювального матеріалу, може покращити стійкість гумового ущільнювача до розчинників і середовища, а ціна є відносно низькою.Він використовувався у вимогах до ущільнення в різних суворих випадках.Наповнений ущільнювальний матеріал FE має відмінну стійкість до високих і низьких температур і в даний час є основною заміною для заміни традиційних азбестових прокладок.Посилений вуглецевим волокномPTFE ущільненняматеріал має характеристики високої міцності, високого модуля, опору втоми, опору повзучості, високої теплопровідності, низького коефіцієнта теплового розширення та тертя.Ці комплексні властивості не мають собі рівних у жодному виді ущільнювальних матеріалів і є ідеальними передовими ущільнювальними матеріалами.

4. Антикорозійні деталі

Модифікований PTFE має хорошу хімічну стабільність до корозійних середовищ кислоти, лугу, солі та може замінити металокераміку для антикорозійної техніки, особливо підходить для високотемпературних і сильних корозійних випадків, таких як антикорозійне обладнання, труби та фітинги на хімічних заводах .Корозійні фрикційні матеріали, клапани, насоси, теплообмінники, пористі пластини та фільтрувальні матеріали для висококорозійних середовищ, футерівка та покриття хімічного обладнання.

5. Електроізоляція

Модифікований PTFE широко використовується як ізоляційний шар для дроту, труб і стрічок із сировини.Він також використовується як ізолятор для різних розеток, опор, високочастотного мікрохвильового обладнання та електродів для електрохімічної промисловості.

6. Будівельні матеріали

Склотканина, просочена дисперсією PTFE, є чудовим будівельним матеріалом для мембранної структури.Має відмінну світлопроникність, що дозволяє знизити витрати на освітлення та кондиціонування.Довговічність більше 20 років.Це може зменшити витрати на фарбування та чищення.Термін будівництва великих каркасних дахів можна скоротити.50%, може зменшити вартість матеріалу покрівлі на 50% і загальну вартість будівництва на 20%.Тому він підходить для покрівельних матеріалів відкритих кортів, арен, стадіонів, ковзанок, басейнів, масштабних виставок, зоопарків і ботанічних садів, транспортних станцій тощо.

7. Змащувальні добавки

За граничних умов змащування найефективнішим способом зниження коефіцієнта тертя є вибір відповідних мастильних присадок, а такожПорошкова машина PTFEє широко використовуваною твердою добавкою.Експерименти показують, що додавання певної кількості твердих присадок до моторного масла може ефективно заощадити близько 5% моторного палива.

8. Матеріали для сільськогосподарських машин

Використовуючи самозмащувальні, міцні адгезивні та зносостійкі властивості наповненого PTFE, його можна широко виготовляти в облицювання бульдозерних пластин, ковш екскаватора та внутрішню обшивку відсіку самоскида тощо, щоб підвищити ефективність і стабільність транспортування матеріалів.

9. Щоденні матеріали

Поверхня для обробки заліза, покрита PTFE, є зносостійкою та має низький опір тертю;вок і рисоварка з покриттям PTFE мають характеристики антипригарної їжі;лезо склеєно або інкрустовано aPTFE плівка, і лезо туге Коли щоки рухаються, опір шкіри невеликий і м’який.

10. Розробка нових застосувань машин

Крім застосування та результатів дослідженьPTFE машинипромисловості, враховуючи як характеристики матеріалу, так і структуру, PTFE має широкі перспективи в машинобудуванні, автомобільній промисловості, звичайних озброєннях, кораблях, аерокосмічній та атомній енергетиці, медицині, охороні навколишнього середовища тощо.