Le noyau du PTFE modifié est l'introduction d'un deuxième matériau de phase dans la matrice PTFE par le remplissage ou le mélange, améliorant ainsi ses propriétés mécaniques, thermiques ou fonctionnelles. Les matériaux modifiés communs peuvent être divisés en catégories suivantes:
1. Filler - Modification de type: résistance mécanique et usure améliorée
La modification du type de remplissage - aborde directement les lacunes physiques de PTFE en ajoutant des charges inorganiques ou organiques. Les charges courantes et leurs fonctions sont les suivantes:
Fibre de verre (GF): représente généralement 5% à 40%. La fibre de verre améliore considérablement la résistance à la compression de PTFE (jusqu'à 2-3 fois), la résistance au fluage et la stabilité dimensionnelle, tout en réduisant l'écoulement froid. Cependant, son coefficient de frottement peut légèrement augmenter, nécessitant une optimisation avec d'autres charges.
Fibre de carbone (CF): représente généralement 5% à 15%. Les fibres de carbone améliorent non seulement la résistance mécanique, mais confèrent également une conductivité thermique plus élevée (le coefficient de conductivité thermique augmente de 0,25 W / (M · K) pour le PTFE pur à environ 5 W / (M · K)), ce qui les rend adaptés à des applications de scellant dynamique de charge élevées élevées. De plus, l'activité de surface des fibres de carbone améliore l'adhésion du PTFE à d'autres matériaux.
Poudre de bronze (alliage CUSN): le niveau d'addition est généralement de 10% à 30%. La poudre de bronze améliore considérablement la résistance à l'usure de PTFE (réduisant le taux d'usure de plus de 80%) et améliore la conductivité thermique (augmentant le coefficient de conductivité thermique à environ 2-3 W / (M · K)). Il est couramment utilisé dans les parties nécessitant une friction coulissante, comme les roulements et les rails de guidage.
Disulfure de molybdène (MOS₂): 1% à 5%. En tant que lubrifiant solide, MOS₂ réduit encore le coefficient de frottement (à 0,03 - 0,05) et améliore la résistance à l'usure, ce qui le rend particulièrement adapté aux besoins de lubrification dans les environnements sous vide ou à haute température.
Graphite: 5% à 20%. Le graphite, similaire à MOS₂, a une structure en couches qui fournit une lubrification auto - tout en améliorant la conductivité thermique et électrique (si un blindage électromagnétique est nécessaire).
La garniture combinée (par exemple, fibre de verre + fibre de carbone + MOS₂) peut simultanément atteindre l'optimisation objective multi - de la haute résistance, de la faible friction et de la résistance à l'usure. Par exemple, une formulation PTFE modifiée utilisée dans un joint industriel se compose de: PTFE Matrix + 20% Fibre en verre + 5% Fibre carbone + 3% MOS₂. Son taux d'usure n'est que de 1/10 celui du PTFE pur et peut fonctionner de manière stable à des températures élevées de 200 degrés pendant longtemps.
2. Modification de mélange: élargir les limites fonctionnelles
La modification du mélange est le processus de mélange PTFE avec d'autres polymères ou matériaux fonctionnels pour transmettre des propriétés spécialisées:
Polyphénylène Ester (PPE): Le mélange avec PTFE améliore la résistance à la chaleur (s'étendant sur les températures de fonctionnement longs longues - à plus de 300 degrés) et améliore la flux de traitement de la fonte, ce qui le rend adapté au moulage par injection de pièces complexes -. PolyetheTheThekeTone (PEEK): L'ajout d'une petite quantité de PEEK (5% à 10%) peut améliorer la rigidité du PTFE tout en maintenant un certain degré de flexibilité, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une résistance à l'impact.
Charges conductrices (telles que les nanotubes de carbone et les micropoueurs métalliques): En ajoutant des charges conductrices, le PTFE modifié peut obtenir des propriétés de blindage électromagnétique (réduisant la résistivité de surface à 10³ω / sq), ce qui le rend approprié dans les joints de l'équipement électronique ou anti-- composants statiques.
3. Modification du traitement de surface: optimisation ciblée des propriétés interfaciales
En plus du remplissage et du mélange, les traitements chimiques de surface (tels que la gravure du plasma et le traitement au sodium - naphtalène) peuvent modifier la polarité de la surface de PTFE, améliorant son adhésion à d'autres matériaux (tels que les métaux et le caoutchouc). Cela le rend adapté aux pièces nécessitant des structures composites (telles que le PTFE et les joints laminés en acier inoxydable).
Analyse des matériaux de base utilisés dans la fabrication de pièces PTFE modifiées
Dans le domaine industriel, le polytétrafluoroéthylène (PTFE) est largement utilisé en raison de son excellente inertie chimique, de son excellente résistance à la température - et de son coefficient de frottement faible. Cependant, la résistance mécanique, la résistance à l'usure et les propriétés de traitement du PTFE pur ne répondent souvent pas aux exigences des conditions de travail complexes, donc l'optimisation de ses performances grâce à la technologie de modification devient la clé. Le cœur de la fabrication des pièces PTFE modifiées réside dans la sélection de la bonne combinaison de substrat et d'additifs pour équilibrer les fonctionnalités, la durabilité et l'efficacité du coût -.
