PTFE er et veldig nyttig materiale fordi det har en unik kombinasjon av egenskaper.PTFE er kjemisk inert, værbestandig, utmerket elektrisk isolasjon, høy temperaturbestandighet, lav friksjonskoeffisient og ikke-klebende egenskaper.
Polymerer er ofte brukt i produksjon og engineering, men publisert forskning som beskriver deres mekaniske egenskaper er tilsynelatende underrepresentert gitt deres betydning.Mye av dataene som presenteres gir altfor ofte utilstrekkelig informasjon om den nøyaktige stamtavlen til den testede polymeren og dens prosesseringshistorie.Dette er muligens fordi det ofte er like vanskelig å etablere en grunnleggende materialkarakterisering som å utføre de faktiske mekaniske testene.I tillegg er nøyaktig datamodellering av polymermekanisk respons fortsatt i sin spede begynnelse.Mange empiriske metoder er ofte brukt, men de har en tendens til å være unøyaktige utenfor et smalt parameterområde.En grunn til dette, bortsett fra kompleksiteten til polymerrespons, er at data ofte er utilgjengelige utenfor et smalt eksperimentelt parameterområde for å utfordre og utvide robustheten til empiriske eller fenomenologisk baserte konstitutive modeller.Her presenterer vi de første resultatene av en samordnet tverrfaglig innsats rettet mot å forstå den mekaniske responsen til en godt karakterisert polymer fra både et eksperimentelt synspunkt og senere, kombinert med produksjonen av en robust teoretisk modell som kan implementeres i datakoder .
Polymeren beskrevet i denne studien er poly(tetrafluoretylen) (PTFE).Det ble valgt av flere grunner, inkludert bruken som et vanlig ingeniørmateriale for små høyytelsesdeler og tilgjengeligheten fra flere produsenter.Mens den ble studert mye tidligere, har den fått lite oppmerksomhet i den åpne litteraturen de siste 25 årene.Vi har valgt å gå tilbake til dette materialet på grunn av dets strukturelle kompleksitet og mangel på mekaniske data.PTFE er et bemerkelsesverdig materiale på mange måter.Den viser nyttige egenskaper over det bredeste temperaturområdet til enhver polymer;PTFE beholder et visst mål av duktilitet ved 4 K og brukes i noen situasjoner i applikasjoner ved 540 8C. Det er uløselig i alle vanlige løsemidler og er motstandsdyktig mot nesten alle sure og kaustiske materialer.PTFE har blant den høyeste resistiviteten av ethvert materiale, en svært høy dielektrisk styrke og lavt dielektrisk tap.Glidefriksjonskoeffisienten mellom PTFE og mange ingeniørmaterialer er ekstremt lav, og når den sintres med slitasjereduserende forbindelser, dannes en industrielt viktig klasse lagermaterialer.Sammen med dens lave friksjonskoeffisient og kjemiske stabilitet, er PTFE nesten umulig for andre materialer å feste seg til.Denne egenskapen brukes ofte i industriell prosessteknologi hvor enkel rengjøring er viktig.Et aspekt ved PTFE som har holdt det tilbake fra mer omfattende industriell og ingeniørmessig bruk, er dens høye smelteviskositet (1011 P ved 380 8C).Dette forhindrer at sprøyte- og blåsestøping er mulig, og kun kostbare sintrings- og ekstruderingsprosesser er tilgjengelige for delproduksjon.
Denne artikkelen fokuserer på karakterisering av grunnlinjematerialer og komprimeringsresponsen til de stamrede PTFE-materialene ved forskjellige tøyningshastigheter og temperaturer.Fremtidige artikler vil ta for seg strekk- og skjærresponsen, detaljerte effekter av polymerkrystallinitet, ballistisk og sjokkadferd og utviklingen av en anvendelig teoretisk konstitutiv modell.
Svært lite tidligere forskning på de komprimerende egenskapene til PTFE er publisert.Det finnes en del forskning på krypeegenskapene, men når det gjelder teknisk deformasjon, er det bare seks referanser som er blitt kjent med forfatterne.I 1963 publiserte Davies en artikkel om utviklingen av et Split-Hopkinson-stangsystem.Som en del av denne rapporten ble en enkelt romtemperatur spennings-/tøyningskurve for PTFE presentert ved z1700 sK1.Den maksimale belastningen pålagt i dette systemet var bare 3 %.Ytterligere data med høy belastningshastighet på polymer versus temperatur ble publisert av Gray og Walley.Koo publiserte stress/belastningsdata for et Imperial Chemical Industries PTFE-produkt kalt Halon G-80 i 1965.Effektene av temperatur på den mekaniske responsen ble også kort diskutert.
Innleggstid: 16. august 2016