Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE) ως υλικού με τη φήμη του «Βασιλιά των Πλαστικών»;
Πλεονεκτήματα του PTFE
Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία - η θερμοκρασία εργασίας μπορεί να φτάσει τους 250 βαθμούς.
Αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία - έχει καλή μηχανική αντοχή. ακόμα κι αν η θερμοκρασία πέσει σε -196 βαθμό , μπορεί να διατηρήσει επιμήκυνση 5 τοις εκατό .
Αντοχή στη διάβρωση των σωλήνων PTFE - αδρανείς στα περισσότερα χημικά και διαλύτες, ανθεκτικοί σε ισχυρά οξέα και αλκάλια, νερό και διάφορους οργανικούς διαλύτες.
Ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες - έχει την καλύτερη διάρκεια γήρανσης μεταξύ των πλαστικών.
Υψηλή λίπανση - ο χαμηλότερος συντελεστής τριβής μεταξύ στερεών υλικών.
Μη συγκολλητικό - είναι η μικρότερη επιφανειακή τάση σε στερεά υλικά, δεν προσκολλάται σε καμία ουσία.
Μη τοξικό - είναι φυσιολογικά αδρανές και δεν έχει ανεπιθύμητες αντιδράσεις όταν εμφυτεύεται στο σώμα ως τεχνητό αιμοφόρο αγγείο και όργανο για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ηλεκτρική μόνωση - μπορεί να αντέξει 150 βολτ υψηλής τάσης.
Η σχετική μοριακή μάζα του πολυτετραφθοροαιθυλενίου είναι σχετικά μεγάλη, κυμαίνεται από εκατοντάδες χιλιάδες έως πάνω από 10 εκατομμύρια, και γενικά σε εκατομμύρια (ο βαθμός πολυμερισμού είναι της τάξης του 10^4, ενώ το πολυαιθυλένιο είναι μόνο της τάξης του 10^3) . Γενικά, ο βαθμός κρυσταλλικότητας είναι 90-95 τοις εκατό και η θερμοκρασία τήξης είναι 327-342 βαθμός. Οι μονάδες CF2 στο μόριο PTFE είναι διατεταγμένες σε σχήμα ζιγκ-ζαγκ. Δεδομένου ότι η ακτίνα των ατόμων φθορίου είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή του άνθρακα, οι γειτονικές μονάδες CF2 δεν μπορούν να ακολουθήσουν πλήρως τον διασταυρούμενο προσανατολισμό, αλλά σχηματίζουν μια ελικοειδή στριμμένη αλυσίδα και τα άτομα φθορίου σχεδόν καλύπτουν την επιφάνεια ολόκληρης της αλυσίδας πολυμερούς. Αυτή η μοριακή δομή εξηγεί τις διάφορες ιδιότητες του PTFE. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 19 βαθμούς, σχηματίζεται μια έλικα 13/6. στους 19 βαθμούς , συμβαίνει μια μετάβαση φάσης και τα μόρια αποσυνδέονται ελαφρώς για να σχηματίσουν μια έλικα 15/7.
Μειονεκτήματα του PTFE
1. Το PTFE έχει "ψυχρή ροή". Δηλαδή η πλαστική παραμόρφωση (ερπυσμός) υλικών προϊόντων υπό μακροχρόνια συνεχή φόρτιση, η οποία επιφέρει ορισμένους περιορισμούς στην εφαρμογή του. Για παράδειγμα, όταν το PTFE χρησιμοποιείται ως παρέμβυσμα, τα μπουλόνια σφίγγονται σφιχτά για σφιχτή στεγανοποίηση, έτσι ώστε όταν ξεπεραστεί μια ορισμένη συμπιεστική τάση, η φλάντζα θα παράγει "ψυχρή ροή" (ερπυσμός) και θα ισοπεδωθεί. Αυτές οι ελλείψεις μπορούν να ξεπεραστούν με την προσθήκη κατάλληλων πληρωτικών και τη βελτίωση της δομής των εξαρτημάτων.
2. Το PTFE έχει εξαιρετικές αντικολλητικές ιδιότητες, γεγονός που περιορίζει τη βιομηχανική του εφαρμογή. Είναι ένα εξαιρετικό αντικολλητικό υλικό, που καθιστά εξαιρετικά δύσκολη την πρόσφυση στην επιφάνεια άλλων αντικειμένων.
3. Ο γραμμικός συντελεστής διαστολής του PTFE είναι 10 έως 20 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του χάλυβα, ο οποίος είναι μεγαλύτερος από τα περισσότερα πλαστικά, και ο γραμμικός συντελεστής διαστολής του αλλάζει ακανόνιστα με την αλλαγή της θερμοκρασίας. Όταν εφαρμόζετε PTFE, εάν δεν δίνετε αρκετή προσοχή σε αυτήν την πτυχή της απόδοσης, είναι εύκολο να προκαλέσετε απώλειες.
