Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein synthetisches Material, das Ende der 1930er Jahre versehentlich erfunden wurde, als ein Chemiker versuchte, ein neues Kältemittel auf Perfluorethylenbasis zu entwickeln.Anstelle eines Fluorchlorkohlenwasserstoffs stellte der Wissenschaftler überrascht fest, dass das in dem Verfahren verwendete Perfluorethylen mit dem Eisengehalt seines Behälters reagierte und unter Druck polymerisierte.
Zugeigenschaften:Die Zugbruchspannung und die Bruchdehnung werden häufig für Zwecke der Qualitätskontrolle verwendet, sind jedoch aus zwei Gründen für Konstruktionszwecke unbefriedigende Größen: Erstens und am wichtigsten ist, dass PTFE niemals bei Dehnungen über der Streckgrenze (dem Punkt, an dem das Material liegt) verwendet werden sollte (Die Last-Verformungs-Kurve weist eine deutliche Steigungsänderung auf) und zweitens hängt der Bruchpunkt von der Probenform ab und ist daher für die Vorhersage des Verhaltens in der Praxis nicht nützlich.
Die mit PTFE-Proben erhaltenen Zugkraft-Dehnungskurven hängen von der Kristallinität, dem Molekulargewicht, der Größe, Form und möglicherweise der Struktur der ursprünglichen Partikel sowie der Schwere der nach der Herstellung verbleibenden Fehler ab.Darüber hinaus hängen sie, wie bei Thermoplasten üblich, von der Prüftemperatur und der Dehngeschwindigkeit ab.Aufgrund dieser Komplikationen können die hier vorliegenden Daten nur Hinweise auf das allgemeine Verhalten geben.Die allgemeinen Tendenzen des Spannungsverhaltens von PTFE als Funktion der Temperatur.Dabei handelt es sich um typische Kurven, aus denen sich die Streckgrenze ableiten lässt, allerdings ungenauer als bei den meisten anderen Kunststoffen.
Hochspannungsanwendungen von PTFE:Im Hinblick auf Hochspannungsanwendungen ist seit langem bekannt, dass es bei Oberflächenentladungen zu Ausfällen durch Erosion kommt, da PTFE ein nicht kriechendes Material ist.Parr und Scarisbrick haben das Verhalten einer Vielzahl von Polymerisolatoren mit dem IEE-Tracking-Test unter Verwendung von Elektrolyt und mit einem ASTM-Staub-Nebel-Test (D21 32-62T) verglichen.Sie fanden heraus, dass PTFE zu der Erosionsklasse gehörte, die eine lange Lebensdauer aufwies, nämlich >1000 Stunden im Staub-Nebel-Test.Somit verfügt PTFE über nützliche Oberflächeneigenschaften für den Einsatz in Außenanwendungen.
Für die Massenisolierung ist eine qualitativ hochwertige Fertigung erforderlich, um Strukturen mit dem für Hochspannungsanwendungen erforderlichen sehr geringen Grad an Porosität und inneren Hohlräumen herzustellen.Um die Freiheit von schädlichen Entladungen, die in Hohlräumen auftreten können, sicherzustellen, können Tests mit elektronischen Entladungsdetektoren durchgeführt werden.Alternativ ist es möglich, die Entladungen zu reduzieren, indem das PTFE mit dielektrischen Flüssigkeiten oder einem Hochdruckgas imprägniert wird, um etwaige Hohlräume im Polymer zumindest teilweise zu füllen.Infolgedessen können die Werte für die Durchschlagsfestigkeit, die aus in Öl durchgeführten Tests ermittelt wurden, für schlecht verarbeitetes PTFE irreführend hoch sein, da vorhandene Hohlräume durch das Öl imprägniert werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. November 2019