يستخدم polytetrafluoroethylene (PTFE) ، والمعروف أيضًا باسم "Teflon" و "King Plastic" ، على نطاق واسع في صناعات مختلفة بسبب مقاومة درجة الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة المذيبات ، وعزل عالي ، والختم البيولوجي والخصائص الأخرى {} الذرات .
1. بنية وخصائص PTFE
1. الخصائص الهيكلية
polytetrafluoroethylene هو بلمرة محمولة من tetrafluoroethylene ، والتي يمكن تحضيرها بطرق البلمرة مثل طريقة التعليق ، طريقة التشتت وطريقة المستحلب .
polytetrafluoroethylene هو مادة قوية للغاية والنوع الوحيد من الفلوروباستيك الذي يمكن استخدامه كمواد بلاستيكية هندسية .
2. الخصائص الرئيسية
الوزن الجزيئي النسبي لـ PTFE كبير جدًا ، وبالتالي فإن الوزن الجزيئي النسبي ليس له تأثير واضح على القوة ، لكن البلورة لها تأثير كبير على الصلابة والصلابة والاستطالة وقوة منتجات PTFE .
تبلغ كثافة PTFE حوالي 2 . 2g/cm3 ، والسطح ناعم وشمعي ، وزاوية التلامس بالماء 114 درجة -115 درجة . ptfe عادةً ما تكون أبيضًا ومبوضًا ، لكن المنتجات المربى لها درجة معينة من التباين. زيادة الكثافة.
ترتبط قوة الشد ، والاستطالة ، والمعامل المرنة ، والصلابة ، ونفاذية الهواء ، وقوة العزل الكهربائي ، وما إلى ذلك. من PTFE بظروف المعالجة مثل الضغط ، ودرجة حرارة التلب المنتج ، وبالتالي تحسين قوته الميكانيكية . ptfe يحتوي على معامل مرنة منخفضة وعرضة لزحف . هو السبب في أنه يمكن استخدام PTFE في الختم في الحشيات ، والأشرطة الخام ، والأشرطة المرنة ، إلخ .
صلابة PTFE منخفضة ، ولكن يمكن تحسينها عن طريق إضافة الحشو .
يعد معامل الاحتكاك لـ PTFE هو الأصغر بين جميع المواد الصلبة ولا يتغير مع درجة الحرارة . معامل الاحتكاك الثابت هو أصغر من معامل الاحتكاك الديناميكي . لذلك ، يتم استخدام محامل ptfe بسلاسة وينتقلون {..
الموصلية الحرارية لـ PTFE منخفضة ، والتي يمكن زيادتها بشكل مناسب عن طريق إضافة مواد الحشو المعدنية .
نقطة انصهار PTFE هي 327 درجة ، ودرجة حرارة تشوه الحرارة 50-60 درجة (ISO R75 طريقة) أو 130-140 (طريقة B) ، تكون درجة حرارة التشغيل -200-260 درجة حرارة ، ولا تشكل سوى القليل من التدفق الحراري ، وتتخيل ، 204-327 درجة ، لذلك لا يلزم تثبيت التدفئة .
الكتلة الجزيئية النسبية من polytetrafluoroethylene كبيرة نسبيا ، والتي تتراوح من مئات الآلاف إلى أكثر من 10 ملايين ، والملايين بشكل عام (درجة البلمرة في الحدود 104 ، في حين أن البولي إيثيلين هو 103) .. يتم ترتيب وحدات CF2 في جزيء polytetrafluoroethylene في شكل متعرج . نظرًا لأن نصف قطر ذرة الفلور أكبر قليلاً من سلسلة الهيدروجين ، ولا يمكن أن تكون وحدات CF2 المجاورة تقريبًا في اتجاه ترويجي ، ولكنها تتشكل سلسلة من الأوتار الملتوية ، ولا يمكن أن تتشكل الفلورات الكاملة للبطولة ، وتشكلها في التغطية الكاملة للتقلصات ، وتشكلها بمثابة نسبة من التزامات التقلص الكامل. سلسلة . يشرح هذا الهيكل الجزيئي خصائص polytetrafluoroethylene .
2. حقول تطبيق PTFE
يحتوي PTFE على أفضل مقاومة لتآكل كيميائي ، لذلك يتم استخدامه أكثر في مواد مكافحة التآكل ولديه مجموعة واسعة من التطبيقات ؛ يحتوي PTFE على خصائص كهربائية ممتازة ، لذلك يتم استخدامه كمواد عازلة في الصناعة الإلكترونية والكهربائية ؛ يحتوي PTFE على معامل احتكاك صغير ومقاومة ملابس جيدة ، لذلك يتم استخدامه لصنع مواد مقاومة للارتداء ، والأجزاء المنزلق والأختام في صناعة الآلات .
يستخدم PTFE على نطاق واسع في الجسور والمباني كدعم حامل للحمل . ، بالإضافة إلى النفاذية الانتقائية لفيلم PTFE بعد المعالجة ، يمكن استخدامه كمواد فصل للانتقال بشكل انتقائي من خلال الفصل بين الغاز أو السائل. السوائل . بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم PTFE أيضًا على نطاق واسع في الصناعات الطبية والإلكترونية والبناء . على سبيل المثال ، يمكن استخدام أغشية PTFE كأعضاء بشرية ، بما في ذلك الأوعية الدموية الاصطناعية ، وصمامات القلب ، إلخ .
1. تطبيق PTFE في حقل 5G
يستخدم تصفيح FR4 النحاس النحاس الشائع في صناعة الاتصالات راتنجات الإيبوكسي كمواد الركيزة ، ولكن خسارته كبيرة وغير مناسبة للاتصالات عالية التردد .
إن متطلبات صفائح النحاس عالية التردد في حقل 5G هي عامل فقدان عازلة منخفضة وعامل عازلة منخفضة ، وحقل 5G له خصائصه الخاصة (تطبيقات موجة الميكروويف والمليمتر) ولديها متطلبات أعلى للاصطدامات المغطاة بالنحاس .
إن راتنج polytetrafluoroethylene هو حاليًا هو مادة البوليمر التي لديها أقل ثابت عازلة ، ويمكن أن تفي بخصائصه العازلة وفقدان عازلة في محطات قاعدة الاتصالات في حقل 5G . ، لذلك ، يتم استخدام PTFE تدريجياً في التواصل العالي الفترات مثل 5G ، والطائرات ، و Copper Comdains. LaLinates النحاس clad .
بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم استخدام PTFE في حقل 5G لصنع الكابلات المحورية شبه المرنة ، والكابلات المحورية RF ، ولوحات هوائي الرادار ، وما إلى ذلك .
2. تطبيق PTFE في صناعة طاقة الهيدروجين
في مجال طاقة الهيدروجين ، يستخدم PTFE بشكل أساسي لختم المنحلوليات القلوية ، وكذلك لتقوية أغشية تبادل البروتون في خلايا الوقود PEM والتحليل الكهربائي للماء .
في القلوية المنحطيين ، فإن حشيات الختم هي المكونات الرئيسية ، التي لها وظائف الختم والعزل على حد سواء . هي واحدة من العوامل المهمة التي تؤثر على حياة وسلامة المآشي القلوية . خضعت مواد ختم الخزانات القلوية لتكرارات وترقيات متعددة مثل صفائح مطاطية الأسبستوس-"منصات القماش في واحدة" غواصات الحجاب الحاجز-polytetrafluorooroetylen يتم ملء PTFE وتعديله مع الحشو المعزز مثل الألياف الزجاجية والألومينا والجرافيت ، ثم مصبوب وتلطيل لتشكيل حشيات ختم .
في خلايا الوقود والتحليل الكهربائي للماء PEM ، تتطور أغشية تبادل البروتون نحو النحافة ، لكن حياة أغشية حمض perfluorosulfonic الرقيقة لا يمكن أن تلبي متطلبات خلايا الوقود والتحليل الكهربائي للماء ، باستخدام Materic As A {As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As Mount. غشاء الغشاء . موسع من غشاء polytetrafluoroethylene (eptfe) عبارة عن بنية مجهرية ثلاثية الأبعاد مسامية مع مستويات ميكرومتر أو مستويات submicrometer .
في الوقت الحاضر ، يتم التحكم في سوق Eptfe العالمي من قبل عدد قليل من الشركات المصنعة مثل Gore و Nitto Denko و Donaldson في الولايات المتحدة . لقد نجحت Microporous في Ban Asia Microporous بنجاح من خلال استكشاف الكبير من خلال الاستكشاف الكبير من خلال استكشافها بشكل مستمر للتركيز على MAMKETS. نسبة السوق الراقية .
3. تقنية تعديل PTFE
يحتوي polytetrafluoroethylene (PTFE) على مقاومة جيدة للحرارة ، والعزل ، وخصائص التشحيم الذاتي ، وعدم القابلية للاصطدام ، وغيرها من الخصائص الممتازة ، بسبب روابط الفلورين الكربونية القوية ، وترتبط بتكوينها ، فإنها تتألف من التصنيع الصحيح ، وهي تُقاومها ". سمعة "ملك البلاستيك" . يتم استخدامه على نطاق واسع في الدفاع والصناعة الميكانيكية والمواد الطبية ، وخاصة في مجال علم الحبل . ، في مجال البلاستيك الهندسي ، أصبحت PTFE واحدة من المواد التي يفضلها الباحثون .
ومع ذلك ، نظرًا لأوجه القصور في PTFE مثل الصلابة المنخفضة ، والارتداء السهل ، ومقاومة الضعف ، فإنه يخضع لقيود معينة في التطبيق الفعلي والإنتاج . لذلك ، تم التزام الباحثين بإيجاد طريقة ممتازة لتحسين خصائصها الميكانيكية دون تغيير مواد PTFE نفسها. بالنسبة لعيوب PTFE نفسها ، بما في ذلك تعديل السطح ، وتعديل المزج وتعديل ملء . من بينها ، يتم استخدام تعديل المزج وتعديل ملء بشكل رئيسي في إعداد المواد المركبة ، في حين أن تعديل الكيمياء السطحي يهدف بشكل أساسي إلى مشكلات الترابط {.
1. تعديل السطح
يحتوي PTFE على نشاط سطح منخفض للغاية وعدم الخلاص المتميز ، مما يقلل من درجة الالتصاق بالمواد الأخرى . لا يمكن أن يحسن التعديل السطحي من القصور السطحي والتوافق مع الحشو ، ولكن أيضًا تحسين النشاط السطحي وتصميم هذه الحلول .. لإزالة أيونات الفلورايد السطحية والكسب غير المشروع مجموعات وظيفية نشطة للغاية على السطح لتحقيق الغرض من تحسين نشاط المادة المصفوفة .
يعدل تعديل البلازما سطح العينة مع البلازما عالية الطاقة ، ويقوم بنقل الطاقة إلى الجزيئات على سطح العينة ، ويسبب الحفر الحراري ، والتشابك ، والتدهور ، وتفاعلات الأكسدة من العينة ، ويتسبب في صلة الجمع بين الأداء ، ordains endive endup يمكن تقسيم تعديل سطح المادة عن طريق معالجة البلازما منخفضة درجة الحرارة إلى حفر سطح البلازما ، وترابط البلازما ، وترسب بخار البلازما ، وترسب سائل البلازما ، وتطعيم سطح البلازما .
يمكن للإشعاع عالي الطاقة أن تؤدي إلى البلمرة الكسب غير المشروع وإعطاء البوليمر بعض الخصائص الفريدة ، مثل تحسين الماء ، والتوافق الحيوي ، والموصلية ، وما إلى ذلك . يمكن أن يكون سطح PTFE المعالج بالإشعاع واضطرابًا من السترين/styrene anhymer anhymer anhymer anhymer anhymer anhymer anhymer thaterride anhymed anhymed anhymed anhymed anhymed thaterride thaterride than من السهل أن ترتبط ، مما يجعل سطح PTFE خشنًا وزيادة مساحة الترابط . مصادر إشعاعية شائعة الاستخدام في تطعيم الإشعاع تشمل أشعة gamma مثل الكوبالت -60 ، cesium -137 و strontium -90 ، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المساحات مثل X-Ray Tubes ، و linear tubes ، و linear ancelerators ، و linear ancelerators ، {{{{ cyclotrons .
يمكن معالجة PTFE بالمواد الكيميائية لتحسين نشاطها السطحي . تشمل هذه المواد الكيميائية محلول Tetrahydrofurofuran الصوديوم ، محلول الصوديوم المعدني ، ومحلول الصوديوم ، ومحلول الصوديوم ، ومحلول الصوديوم ، ومشكلات الصوديوم ، ومشارك في الصوديوم. النفتالين في الإيثرات النشطة مثل رباعي هيدروفوران وإيثيلين غليكول ثنائي ميثيل الأثير . ينقل الصوديوم الإلكترونات الخارجية إلى المدار الفارغ من النفتالين لتشكيل الجذور الخالية من الأنيون ، والتي تشكل أزواج أيون مع الصوديوم الكبير ؛ ثم يتم نقل أنيونات النفتالين إلى PTFE ، وتدمير رابطة CF وإزالة بعض ذرات الفلور على السطح ، وبالتالي تشكيل طبقة مركبة وبعض المجموعات القطبية على سطح PT-FE . هناك مجموعات نشطة مثل ptfe propist السطح .
2. تعديل المزج
المبدأ الأساسي للمزج هو مبدأ مثل الذوبان مثل ، لذلك يجب أن تكون قيمة القابلية للذوبان والتوتر السطحي للمواد المخلوطة متشابهة . مزج PTFE مع بلاستيك هندسي آخر يمكن أن يحقق الغرض من المزايا التكميلية مع دمج كل مكونات ، مما يزيد من استخدام حقل التطبيق إلى حد ما { المواد وحشو لتعزيز البوليمرات الأخرى . هنا نقدم بشكل أساسي استرات البوليفينلين (POB) ، وكبريتيد البوليفينيلين (PPS) و Polyetheretherketone (نظرة خاطفة) .
POB لديه مقاومة زحف الضغط الممتازة والصلابة العالية . المزج مع PTFE يمكن أن يعوض عن أوجه القصور في PTFE وتحسين الخصائص الميكانيكية والقبلية لـ PTFE .
على عكس POB ، يتمتع PPS بمقاومة ممتازة للارتداء ، ومقاومة المذيبات ، ومقاومة الحرارة ، والتصنيع السهل . ، وهو يستخدم على نطاق واسع في الطيران وحقول أخرى . يمكن استخدامها أيضًا كصفانة عالية ، عالية ، عالية ، فهي خنية عالية ، وخبرات عالية ، وخبرات عالية حرارة ، وخبرات عالية حرارة عالية ، ومتخيل كبير ، وخبرات عالية حرارة عالية ، إن القدرة على التشحيم الذاتي . مزج PPS مع PTFE هو خيار مثالي لتحسين الخواص القبلية للطلاءات الماء .
Peek و PTFE كلاهما من مواد المصفوفة الشائعة في مركبات التشحيم الصلبة . Cai Zhenjie et al . مركبات نظرة خاطفة من PTFE المعدلة ودراسة الخواص الميكانيكية وآلية ارتداء {3} 0 . 35 إلى حوالي 0 . 3 ، ويتم تقليل ملابس الصوت. يمكن استخدام هذه المادة المركبة ليس فقط في المجال الميكانيكي ، ولكن أيضًا في المجال الطبي.
تعديل المزج هو أبسط وخالي من التلوث من التعديل الكيميائي السطحي ، ولكنه يتم تعديله بشكل عام فقط مع البوليمرات ، مما يحد من إضافة الحشو غير العضوي مثل المعادن والسيراميك والألياف ، مما يؤدي polymers . يجب معالجة السطح قبل التعديل أو يجب إضافة بعض المكونات المحددة أثناء عملية التعديل لتحسين التوافق .
3. تعديل ملء
تعتبر ملء PTFE المعدلة طريقة بسيطة وفعالة . يمكن أن تؤدي إضافة مواد حشو وإضافات يمكن أن تحسن بشكل كبير من الخصائص الميكانيكية لـ PTFE ، وخاصة معدل الزحف والارتداء . بشكل شائع ، تشمل الألياف الزجاجية ، الألياف الكربونية ، الجرافيت ، molybdenum disulfide ، bronze ، etc .}}
الجرافيت عبارة عن مواد تشحيم صلبة جيدة . لا يمكن أن يقلل الجرافيت في PTFE بشكل كبير من ارتداء مركبات PTFE ، ولكن أيضًا تحسين الموصلية الحرارية وسوء ضغط Ptfe .
يحتوي Disulfide Molybdenum (MOS2) على معامل احتكاك أقل من الجرافيت ومستقر في الطبيعة ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع . ومع ذلك ، فإن سعر MOS2 مرتفع جدًا . يمكن أن يحسن WS2 استقرار الاحتكاك ومقاومة التآكل للمواد المركبة مع تحسين الخواص الميكانيكية . مقارنة مع PTFE النقي ، يمكن تحسين استقرار الاحتكاك لملء WS2 ، ومقاومة التآكل حوالي 33 . 3 ٪ . إذا تم استخدام المركب المركب ، يمكن أن تكون مقاومة التآكل بمقدار 2.3 ٪ بالمقارنة.
تتمتع ألياف الكربون (CF) بقوة محددة عالية ، ومعامل عالي ، وكثافة منخفضة ، ومقاومة متآكلة ممتازة وخصائص زحف . ألياف الكربون ضرورية لتقليل الزحف ، وزيادة الصلابة ، وزيادة المرونة ، ومعامل الضغط ، وتوافق حراري منخفض {{1} ألياف الكربون خاملة لقلوي قوي وحمض الهيدروفلوريك (يمكن للألياف الزجاجية تحمل هذين الأحماض) . هذه الأجزاء مناسبة للغاية لتصنيع أجزاء السيارات مثل امتصاص الصدمات .
لقد تم تفضيل GF دائمًا في إنتاج مواد الاحتكاك الصناعي نظرًا لقوته العالية والمعامل العالية والسعر المنخفض نسبيًا ، ويستخدم على نطاق أوسع من CF في مجال ملء البوليمر وتعديله .
يحتوي Whisker Titanate Titanate (PTW) على خصائص ميكانيكية أفضل بكثير من GF ، CF ، إلخ . بسبب بنيته البلورية الفريدة الفريدة . يمكن أن تؤدي إضافة PTW بشكل كبير إلى تحسين القوة المركب وتجاوزها بشكل كبير ، وتغير من المقاومة المركب بشكل كبير ، ويؤدي إلى تغيير المركب المركب بشكل كبير. التضحية بآخر عند تعديل GF و CF ، ولديه خصائص كيميائية مستقرة ، وعزل حراري جيد ومقاومة ارتداء . على الرغم من أن تأثير ملء وتعديل PTW أفضل من GF و CF ، فإن التوافق بين PTW ومواد المصفوفة يجب تحسين .}}
PTFE المملوء بالبرونز ، هذا المركب له توصيل حراري ممتاز وموصلية كهربائية ، مما يجعله مناسبًا جدًا للتطبيقات ذات الأحمال المتطرفة ودرجات الحرارة .
IV . ملخص PTFE
تتمتع PTFE بخصائص شاملة ممتازة وهي أكثر التنوع استخدامًا على نطاق واسع بين الفلوروباستيك ، ولعب دورًا متزايد الأهمية . مع تقدم العلوم والتكنولوجيا ، لم يعد بإمكان Pure PTFE تلبية الطلب على السوق ، لذلك أصبح هناك اتجاه رئيسي لتعديل PTFE ، بشكل رئيسي ، تعديل السطح ، والتمويل التعديل (1 1). PTFE ، وقد أتقن بشكل أساسي أساليب تشكيل ومعالجة تعديل PTFE . ، ومع ذلك ، مقارنة مع الدول الأجنبية ، لا تزال هناك فجوة كبيرة في التكنولوجيا وجودة المنتج . لذلك ، يجب أن يكون البحث والمعالجة وتطبيق PTFE المعدلة والسلوك القبلي والآلية في ظل ظروف عمل مختلفة مزيد من الدراسة.}
