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看到聚四氟乙烯有这么多缺陷你敢用吗

发表时间:2018/1/8

                                            

         聚四氟乙烯具有许多的优良性能,耐强酸强碱耐氧化剂、耐各种溶剂、耐高温260度,低温达-192度,不老化,润滑系数特小、高绝缘等等 ,尽管通常使用性质又相对稳定,但其缺点也是很明显的。在开发和利用各种聚四氟乙烯优异性能的同时,其许多缺陷却限制了PTFE的使用范围,看到聚四氟乙烯有这么多缺陷你敢用吗?为了更好地利用PTFE这个重要材料,下面我们从十个方面谈一下它的不足和改善方法:

        首先聚四氟乙烯制品硬度低,一般纯四氟制品硬度为邵氏55左右,这使得四氟产品在耐压变形方面,不能承受过大的压力,比如制成的垫圈垫片,如果拧得很紧,很容易使它塑性变形或产生冷流,这就是抗蠕变性较差,所以需要改性处理,加入某些填料以增强性能;

       第二,它的耐磨性不理想,利用四氟制品摩擦系数非常小的特点应用较广,但同时制品在和对偶件运动中,耐磨性不足,机械强度差,刚性不够,比如制成无油润滑轴承,如果转速快,那就要经常更换轴承,影响正常的使用,这也要通过加入耐磨材料改进解决;

      第三,PTFE材料表面能较差,使它与其它物质有不粘特性,虽然在纺织、胶水、流体等方法有很大的帮助,但同样也限制了它在工业上的应用,那么我们就要给它表面钠处理等,让它能够和其它材料粘结;

      第四,聚四氟乙烯树脂以模压制品为主,树脂粉的流动性差,许多零部件经常通过模压和挤出的方法制成半成品,然后再精车加工成品。聚四氟乙烯熔体粘度较高,即使加热温度升高至熔点温度的的分解温度,还是不能流动,不能和其它 热塑性塑料一样成型方法加工。几乎每模压一个规格的部件都需要一套模具,这使得加工成本上升,而且四氟原材料价格高,总的成本是比较昂贵的。加工四氟工艺复杂,应用范围受到限制;

         第五,四氟的热膨胀系数偏大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化,冷热收缩变化大,导致了它的加工尺寸稳定性不理想。烧结冷却或机床加工的物件,随着环境温度的变化还是会有明显改变,这不是完全因内应力的原因而是线膨胀系数过大的因素。又比如在应用于防腐设备时,作为容器衬里它与金属壳体的线膨胀系数不一致,在流体冷热变化和负压操作条件下,由于技术成型的缺陷,它和容器粘附在一起的,所以PTFE衬里容易发生变形、脱层、内瘪等现象,所以目前来说,纯PTFE加工精密的零部件就不适用;

        第六,聚四氟乙烯通常情况下是安全无毒产品,但在超高温状态下,如在380℃以上高温加热时会释放带有剧毒离子放出,这就需要注意明火、电焊或高温加热时通风安全和预防。

       第七,虽然它的电气特性非常好,有固体材料中最小的介电常数,耗散因数、高频率、体积及表面电阻显示最大值即有最好的绝缘性能,但聚四氟乙烯依赖于烧结而成的产品, 本身带有极高的静电,许多场合又不允许使用,那么我们针对这种情况需加入抗静电材料,成为抗静电产品。

  第八、聚四氟乙烯制件是模压而成,压力大紧密性好,密度大,烧结尺寸收缩较小。如果压力偏轻则冷却时尺寸收缩就大,而且是一种不规则的收缩。聚四氟乙烯制件要求公差范围较大,不能和铁一样,可以精密加工。它的热膨胀变化比铁大了10倍。许多人标注公差是按钢铁件的要求做的,以至于在实际加工后,冷却收缩或受冷热变化可能走出公差范围。直接模压烧结加工好的聚四氟乙烯板,公差也比较大,比如加工四氟板:规格为厚10mm,厚度公差按行业标准为(+1.00,-0.50);

  第九、聚四氟乙烯制品有惰性,所以不粘任何物体。但我们在使用中常常会碰到粘接或焊接的问题,其中粘接法有:放电处理法及碱金属溶液处理法可以让四氟制件和其它材料进行粘结。放电法是把聚四氟乙烯制件放在等离子发生器或辉光放电管中经抽真空,通入微量惰性气体使其活化,然后与聚四氟乙烯部件表面反应。碱金属溶液处理法有许多种工艺,最常用的是萘—钠络合液化学处理法。但不管怎么粘结,使用的粘结剂有耐温性、粘结强度等生成四氟制件之间的牢固度还有待改进;而采用热焊处理也能解决一部分四件相互连接,但焊条材料和四氟制件材料一般是稍有区别的,它们的焊接牢固度不够,也有待改进。

      第十、聚四氟乙烯的导热系数低,导热较差,散热慢,就好象一块厚板表面感觉经手温热一点点时,板内部就比较高,而温度变化,材料也会收缩。由于散热慢,影响它作为轴承等厚壁产品要求导热材料的使用,当然加入填充材料还是有一定的效果的。

       看到聚四氟乙烯有这么多缺陷你敢用吗?  总之,聚四氟乙烯具有突出的性能,抗湿性不沾水和油,高温稳定,低温不脆化,耐老化不燃性,能应用于较强腐蚀的管道、容器、泵阀和雷达、高频通信器材等特种要求的场合,也用于高绝缘的电气、电子、军工航天领域,但其综合性能还是有许多不足的缺陷,需经过 改善后在许多工作环境中能得到广泛使用。我们要不断利用四氟制品高性能开发四氟产品的应用同时,也要探讨它的缺点,以及如何改善它的缺陷,更好地拓展聚四氟乙烯的应用空间为我们服务。

 

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