El PTFE es un material muy útil porque tiene una combinación única de propiedades.El PTFE es químicamente inerte, resistente a la intemperie, excelente aislamiento eléctrico, resistencia a altas temperaturas, bajo coeficiente de fricción y propiedades no adhesivas.
Los polímeros se utilizan habitualmente en la fabricación y la ingeniería; sin embargo, las investigaciones publicadas que describen sus propiedades mecánicas parecen estar poco representadas dada su importancia.Gran parte de los datos que se presentan comúnmente brindan información insuficiente sobre el pedigrí exacto del polímero probado y su historial de procesamiento.Esto posiblemente se deba a que establecer la caracterización básica del material suele ser tan difícil como realizar las pruebas mecánicas reales.Además, el modelado informático preciso de la respuesta mecánica de los polímeros aún está en sus inicios.Comúnmente se emplean muchos métodos empíricos, pero tienden a ser inexactos fuera de un rango estrecho de parámetros.Una razón para esto, aparte de la complejidad de la respuesta del polímero, es que a menudo no hay datos disponibles fuera de un estrecho rango de parámetros experimentales para desafiar y ampliar la solidez de los modelos constitutivos de base empírica o fenomenológica.Aquí presentamos los primeros resultados de un esfuerzo multidisciplinario concertado destinado a comprender la respuesta mecánica de un polímero bien caracterizado desde un punto de vista experimental y posterior, junto con la producción de un modelo teórico robusto capaz de implementarse en códigos de computadora. .
El polímero descrito en este estudio es poli (tetrafluoroetileno) (PTFE).Fue elegido por varias razones, incluido su uso como material de ingeniería común para piezas pequeñas de alto rendimiento y su disponibilidad en varios fabricantes.Si bien se estudió ampliamente en el pasado, ha recibido poca atención en la literatura abierta durante los últimos 25 años.Hemos optado por revisar este material debido a su complejidad estructural y falta de datos mecánicos.El PTFE es un material extraordinario en muchos sentidos.Exhibe propiedades útiles en el rango de temperatura más amplio de cualquier polímero;El PTFE conserva cierta ductilidad a 4 K y en algunas situaciones se utiliza en aplicaciones a 540 8 C. Es insoluble en todos los disolventes comunes y resistente a casi todos los materiales ácidos y cáusticos.El PTFE tiene una de las resistividades más altas de cualquier material, una rigidez dieléctrica muy alta y una baja pérdida dieléctrica.El coeficiente de fricción por deslizamiento entre el PTFE y muchos materiales de ingeniería es extremadamente bajo y cuando se sinterizan con compuestos reductores del desgaste, se forma una clase industrialmente importante de materiales para cojinetes.Junto con su bajo coeficiente de fricción y estabilidad química, es casi imposible que otros materiales se adhieran al PTFE.Esta propiedad se utiliza a menudo en tecnología de procesamiento industrial donde la facilidad de limpieza es importante.Un aspecto del PTFE que lo ha impedido un uso industrial y de ingeniería más extenso es su alta viscosidad en estado fundido (1011 P a 380 8 C).Esto impide que sea posible el moldeo por inyección y soplado y para la producción de piezas sólo se dispone de costosos procesos de fabricación de sinterización y extrusión.
Este artículo se centra en la caracterización básica del material y la respuesta a la compresión de los materiales de PTFE de pedigrí a diferentes velocidades de deformación y temperaturas.Los artículos futuros abordarán la respuesta a la tracción y al corte, los efectos detallados de la cristalinidad del polímero, el comportamiento balístico y de choque y el desarrollo de un modelo constitutivo teórico aplicable.
Se han publicado muy pocas investigaciones previas sobre las propiedades de compresión del PTFE.Existen algunas investigaciones sobre las propiedades de fluencia, pero en términos de deformación de ingeniería, sólo seis referencias han llamado la atención de los autores.En 1963, Davies publicó un artículo sobre el desarrollo de un sistema de barras Split-Hopkinson.Como parte de este informe, se presentó una única curva de tensión/deformación a temperatura ambiente para PTFE en z1700 sK1.La tensión máxima impuesta en este sistema fue sólo del 3%.Gray y Walley publicaron más datos sobre la alta tasa de deformación del polímero versus la temperatura.Koo publicó datos de tensión/deformación para un producto de PTFE de Imperial Chemical Industries llamado Halon G-80 en 1965.También se discutieron brevemente los efectos de la temperatura sobre la respuesta mecánica.
Hora de publicación: 16-ago-2016