Comparând performanța PTFE și a altor materiale plastice, acest articol evidențiază problemele în aplicarea PTFE în inginerie mecanică și introduce PTFE modificat umplut în șine de ghidare glisante, piese de frecare, etanșări, piese anticorozive, materiale de construcție, mașini agricole materiale și alte aplicații și perspective pentru noi aplicații de mașini.Comparând performanța PTFE și a altor materiale plastice, acest articol evidențiază problemele în aplicarea PTFE în inginerie mecanică și introduce PTFE modificat umplut în șine de ghidare glisante, piese de frecare, etanșări, piese anticorozive, materiale de construcție, mașini agricole materiale și alte aplicații și perspective pentru noi aplicații de mașini.

Comparând performanța PTFE și a altor materiale plastice, acest articol evidențiază problemele în aplicarea PTFE în inginerie mecanică și introducePTFE modificatumplute în șine de ghidare glisante, piese de frecare, etanșări, piese anticorozive, materiale de construcție, materiale pentru mașini agricole și alte aplicații și perspective pentru aplicații noi de mașini.

Rășina PTFE a fost dezvoltată pentru prima dată de chimistul american Dr. Plunket în 1938, iar producția industrializată a fost realizată în străinătate în anii 1950.țara mea a fost pusă oficial în producție în anii 1960.PTFE este cunoscut în mod obișnuit ca „Regele materialelor plastice” și este utilizat pe scară largă în diferite aspecte pentru proprietățile sale unice.Are rezistență la temperaturi înalte, neoxidare, insolubilitate, stabilitate chimică deosebit de bună și proprietăți dielectrice extrem de excelente, făcându-l unul dintre materialele importante indispensabile pentru aproape toate sectoarele industriale, în special în industria chimică și mecanică.

1. Auto-lubricitate

Coeficientul de frecare al PTFE este mai mic decât alte materiale plastice de inginerie.Este cel mai mic coeficient de frecare dintre materialele practice cunoscute pentru suprafața de alunecare.Este un material lubrifiant ideal.

2. Rezistenta chimica

Deoarece PTFE nu are legături duble și lanțuri ramificate în structura sa moleculară și cristalizare ridicată, are o rezistență chimică excelentă și este cea mai bună dintre materialele plastice de inginerie cunoscute.Nu interacționează cu acizi concentrați, acizi diluați, alcalii concentrați și oxidanți puternici chiar și în medii cu temperaturi ridicate.Nu va fi corodat chiar dacă este fiert și nu are efect cu majoritatea solvenților precum alcooli și cetonele.

3. Absorbția apei

PTFE are o rată de absorbție a apei foarte scăzută, care este echivalentă cu UHMWPE și nu se umflă în apă.

4. Gamă largă de temperaturi ridicate și scăzute

PTFE poate fi utilizat continuu pentru o lungă perioadă de timp într-un interval de la 200% la 260%.Chiar și la o temperatură scăzută de 200 ℃, nu este fragil și poate menține un anumit grad de flexibilitate.

5. Nu lipicios

PTFE este un material solid cu cea mai mică energie de suprafață în prezent.Tensiunea superficială este de numai 0,019 N/m.Aproape toate materialele solide nu pot adera la suprafața sa.

6. Rezistenta la uzura

Teflonul pur nu este foarte rezistent la uzură, dar adăugarea diferitelor materiale de umplutură la teflon îmbunătățește dramatic rezistența la uzură și este mai rezistent la uzură decât unele materiale utilizate în mod obișnuit ca piese de frecare (cum ar fi fonta și cuprul).

7. Igienic și non-toxic

PTFE este igienic și non-toxic, respectă standardele de igienă și poate intra în contact cu alimentele și medicamentele.

8. Performanță excelentă de izolare electrică

PTFE este un material extrem de nepolar cu proprietăți dielectrice excelente, tensiunea de defalcare este de 25-40KV/mm;rezistența este extrem de mare, iar rezistența specifică volumului este încă la 1061~ la 200.

9. Complet incombustibil

Punctul de topire al PTFE este 327, care este mai mare decât alți polimeri generali.La 260%, rezistența sa la rupere rămâne de 5 MPa (aproximativ 1/5 din temperatura camerei), iar rezistența sa la încovoiere ajunge la 1,4 MPa.Are o incombustibilitate extrem de valoroasă, indicele său limitat de oxigen este peste 95, poate fi topit doar pe flacără, nu se formează picături și, în cele din urmă, este doar carbonizat.

10. Rezistență excelentă la îmbătrânire și rezistență la radiații

PTFE nu este doar stabil dimensional la temperaturi scăzute și ridicate, dar și performanța sa este neschimbată în medii dure și nu este atacat de microorganisme în stare umedă și are protecție ridicată împotriva diferitelor radiații.

11. Alte proprietăți

PTFE are duritate scăzută și textură moale și are capacitatea de a absorbi și de a conține materiale străine, este ușor de procesat.

1. Scopul și modalitatea modificării

Deși PTFE are multe caracteristici excelente, are și multe deficiențe.În comparație cu alte materiale plastice de inginerie, proprietățile sale mecanice nu sunt foarte bune;coeficientul de dilatare liniară este mare;rata de contracție a turnării este mare, iar prelucrarea secundară este dificilă;duritatea este scăzută și performanță slabă rezistentă la uzură;rezistență slabă la fluaj, curgere la rece ușor;conductivitate termică slabă și prețuri mai mari.Aceste defecte limitează într-o anumită măsură aplicarea sa largă.Scopul modificării este de a îmbunătăți proprietățile mecanice;îmbunătățirea rezistenței la uzură;reduce expansiunea liniară;spori fluiditatea etc.

2. Tipuri și funcții ale modificatorilor de umplere

Umplerea și modificarea PTFE cu fibră de sticlă, grafit, disulfură de molibden, dioxid de siliciu, oxid de aluminiu, pulbere de bronz, fibră de carbon etc. poate îmbunătăți duritatea suprafeței, rezistența la uzură, rezistența la fluaj, rezistența la încovoiere, rezistența Rezistența cuprinzătoare și stabilitatea dimensională.Duritatea PTFE compusă din fibră de sticlă poate fi crescută în general cu 10%, iar rezistența la uzură poate fi crescută de peste 500 de ori.Rezistența la fluaj și rezistența la curgerea rece sunt mult îmbunătățite și îmbunătățite;adăugarea de bisulfură de molibden ajută Duritatea și rigiditatea produselor din PTFE sunt îmbunătățite, iar uzura inițială este redusă;PTFE umplut cu grafit are o rezistență chimică excelentă, fluaj la compresie și o conductivitate termică mai bună;PTFE umplut cu pulbere de cupru poate îmbunătăți rezistența la fluaj a produselor defenestrare, rezistența cuprinzătoare, duritatea și stabilitatea dimensională.

1. Glisare șină

Ghidajele de alunecare sunt adesea baza pentru instalarea mașinilor-unelte de tăiat metal, instrumente medicale și multe alte sisteme și dispozitive, baza preciziei și baza poziționării sau semnul de viață al acestor mașini și sunt o parte importantă. a mașinii.În industria de fabricare a mașinilor-unelte, majoritatea perechilor de șine de ghidare a mașinilor-unelte sunt fontă-fontă, fontă călită cu fontă, oțel călită cu fontă etc. Cu toate acestea, datorită proprietăților sale fizice, coeficientul de frecare dintre metale este mare, nu este rezistent la uzură, nu poate funcționa sub frecare uscată și se târăște la viteze mici și deplasări mici.Acest târâș va afecta precizia de avans și precizia mașinilor-unelte, în special a mașinilor-unelte de precizie.Fiabilitate.Când se utilizează ghidajul PTFE umplut, stabilitatea la viteză mică a mașinii-unelte este mult îmbunătățită.Deoarece șina de ghidare din plastic are caracteristicile obiectelor străine îngropate, pilitura de fier și particulele de nisip pot fi încorporate în plastic pentru a evita uzura proprie, a preveni tragerea și zgârierea suprafeței metalice și poate proteja șina de ghidare a patului.PTFE care conține pulbere de bronz și alte materiale de umplutură are proprietăți excelente de frecare.După ce filmul de transfer este format pe suprafața metalică, coeficientul de frecare este mult redus, capacitatea portantă a filmului de transfer este mult îmbunătățită și durata de viață efectivă este, de asemenea, extinsă.Dacă este asortată cu un ghidaj metalic pentru mașini-unelte, coeficientul său de frecare rămâne constant pe măsură ce viteza de alunecare crește.Prin urmare, acest tip de șină de ghidare din PTFE umplută nu va produce fenomene de târăre la viteză mică și micro-alimentare și are, de asemenea, performanțe de absorbție a vibrațiilor și amortizare.Coeficientul de frecare al șinei de ghidare PTFE este de 0,05 la frecare uscată și de 0,03 atunci când există lubrifiere cu ulei, indiferent dacă șina de ghidare a mașinii-unelte are sau nu ulei lubrifiant, mișcarea sa de lucru este cât se poate de lină.Atunci când șina de ghidare din PTFE trebuie reparată după ce a fost uzată, lucrările de întreținere sunt foarte economice și pot fi schimbate.Este ușor de menținut precizia dimensională.Mai ales atunci când șina de ghidare este deteriorată și trebuie reparată, este mai avantajos să folosiți plastic pentru reparații locale.

2. Piese de frecare

Există multe piese de frecare din PTFE utilizate în mod obișnuit în inginerie mecanică, inclusiv rulmenți, segmente de piston și roți dințate.PTFE este un material ideal pentru segmentele pistonului și este utilizat pe scară largă în compresoarele de aer și compresoarele de apă.Inelul pistonului din PTFE acționează ca un inel de compresie pentru a bloca lichide sau gaze.Este utilizat în mod obișnuit în situațiile în care lubrifianții sau alte condiții dure nu pot fi utilizați, cum ar fi coroziunea severă și cerințele ridicate de siguranță, pot reduce foarte mult uzura și alezarea repetată a peretelui interior al cilindrului. Numărul de găuri prelungește durata de viață a cilindrului.De exemplu, există un ciocan cu abur de birou, care a folosit inițial un inel metalic.În timpul producției de al doilea schimb, în ​​condiții normale, peretele interior al cilindrului se uzează până la 7-9 ram după jumătate de an, inelul metalic este vibrat timp de 2 până la 3 săptămâni și uneori se poate rupe.Inelul pistonului a blocat peretele interior al cilindrului și cilindrul a trebuit să fie înlocuit.Când utilizați PTFE umplut timp de o lună, peretele interior al cilindrului uzează doar 2 mm, iar după 10 luni, uzura este de numai 3 mm, iar durata de viață este prelungită de 4 până la 5 ori sau chiar mai mult.Aproape toate segmentele de piston joacă un rol de etanșare în mișcarea alternativă și pornesc frecvent, astfel încât coeficientul de frecare static trebuie să fie mic.La sarcini mici, coeficientul de frecare statică al PTFE este cu 25% până la 75% mai mic decât segmentele de piston ale altor materiale.Cu cât sarcina este mai mare, cu atât este mai bună superioritatea sa.Aceasta are o superioritate de neegalat în pornirea luminii și ușurința alternativă.Rezultatul este un consum redus de energie, vibrații reduse și zgomot, ceea ce favorizează protecția mediului.În același timp, PTFE poate fi folosit ca angrenaje și rulmenți pentru transmisia mișcării și componentele de transmisie a puterii într-o gamă largă de condiții de lucru și într-un mediu foarte dur pentru textile ușoare, imprimare și vopsire, fabricarea hârtiei și industria alimentară.

3. Sigilii

Utilizarea filmului PTFE compus pe suprafața materialului de etanșare din cauciuc poate îmbunătăți rezistența la solvenți și rezistența la mediu a garniturii de cauciuc, iar prețul este relativ scăzut.A fost folosit în cerințele de etanșare în diferite ocazii dure.Materialul de etanșare FE umplut are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și scăzute și este în prezent principalul înlocuitor pentru înlocuirea materialelor tradiționale de garnitură din azbest.Întărit cu fibră de carbonEtanșare PTFEmaterialul are caracteristicile de rezistență ridicată, modul ridicat, rezistență la oboseală, rezistență la fluaj, conductivitate termică ridicată, coeficient scăzut de dilatare termică și frecare.Aceste proprietăți cuprinzătoare sunt de neegalat de orice tip de materiale de etanșare și sunt materiale de etanșare avansate ideale.

4. Piese anticorozive

PTFE modificat are o stabilitate chimică bună la medii de coroziune acide, alcaline, săruri și poate înlocui ceramica metalică pentru inginerie anticorozivă, potrivită în special pentru temperaturi ridicate și ocazii puternice de coroziune, cum ar fi echipamente anticoroziune, țevi și fitinguri în fabricile chimice .Materiale corozive de frecare, supape, pompe, schimbătoare de căldură, plăci poroase și materiale de filtrare pentru medii foarte corozive, căptușeală și acoperire a echipamentelor chimice.

5. Izolație electrică

PTFE modificat este utilizat pe scară largă ca strat izolator pentru sârmă, tuburi și benzi de materie primă.De asemenea, este folosit ca izolator pentru diverse prize, suporturi, echipamente cu microunde de înaltă frecvență și electrozi pentru industria electrochimică.

6. Materiale de constructii

Pânza de sticlă impregnată cu dispersie de PTFE este un material de construcție excelent al structurii membranei.Are o transmisie excelentă a luminii, ceea ce poate reduce costul iluminatului și al aerului condiționat.Durabilitatea este de peste 20 de ani.Poate reduce costul vopsirii și curățării.Perioada de construcție a acoperișurilor cu cadru mare poate fi scurtată.50%, poate reduce costul materialului de acoperiș cu 50% și costul total de construcție cu 20%.Prin urmare, este potrivit pentru materialele de acoperiș ale terenurilor în aer liber, arene, stadioane, patinoare, piscine, expoziții la scară largă, grădini zoologice și grădini botanice, stații de transport etc.

7. Aditivi pentru lubrifianți

În condiții de ungere limită, cea mai eficientă modalitate de a reduce coeficientul de frecare este selectarea aditivilor lubrifianți adecvați șiMașină de pulbere PTFEeste un aditiv solid utilizat în mod obișnuit.Experimentele arată că adăugarea unei anumite cantități de aditivi solizi la uleiul de motor poate economisi în mod eficient aproximativ 5% din uleiul de motor.

8. Materiale pentru mașini agricole

Folosind proprietățile auto-lubrifiante, adezive și rezistente la uzură ale PTFE umplut, acesta poate fi transformat pe scară largă în căptușeală de plăci de buldozer, găleată pentru excavator și căptușeală interioară a compartimentului autobasculantei etc., pentru a îmbunătăți eficiența și stabilitatea a materialelor de transport.

9. Materiale zilnice

Suprafața de prelucrare a fierului acoperită cu PTFE este atât rezistentă la uzură, cât și rezistență scăzută la frecare;wok-ul și aragazul de orez acoperit cu PTFE au caracteristicile alimentelor antiaderente;lama este lipită sau încrustată cu afolie PTFE, iar lama este strânsă Când obrajii se mișcă, rezistența este atât mică pe piele, cât și moale.

10. Dezvoltarea de noi aplicații pentru utilaje

Pe lângă aplicațiile și rezultatele cercetăriiMașini PTFEindustrie, luând în considerare atât performanța materialului, cât și structura, PTFE are perspective largi în industria de mașini din industria auto, arme convenționale, nave, aerospațială și energie atomică, medicină, protecția mediului etc.