耐大氣老化性:耐輻照性能和較低的滲透性:長期暴露于大氣中,表面及性能保持不變。
不燃性:限氧指數(shù)在90以下。
耐酸堿性:不溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑。
抗氧化性:能耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕。
酸堿性:呈中性。
聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫—長期使用溫度200~260度,耐低溫—在-100度時仍柔軟;耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑;耐氣候—塑料中佳的老化壽命;高潤滑—具有塑料中小的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性—具有固體材料中小的表面張力而不粘附任何物質(zhì);害—具有生理惰性;的電氣性能,是理想的C級絕緣材料。
聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)4)是世界上f非常好的耐腐蝕材料之一,有“塑料大王”的美譽(yù)。它是由聚四氟乙烯聚合而成的聚合物化合物。具有的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性和耐老化性。它可以在+250到-180攝氏度的任何化學(xué)介質(zhì)中使用。這種材料解決了世界各地化工、石油、醫(yī)藥等領(lǐng)域的許多問題。與其它塑料相比,它具有的耐化學(xué)腐蝕性和耐溫性。因此,廣泛應(yīng)用于石油化工、電子電氣、軍事、航空、機(jī)械等領(lǐng)域。
聚四氟乙烯板材料的切削通??梢栽谄胀ㄇ邢鳈C(jī)床上進(jìn)行,但與金屬材料加工相比,其加工標(biāo)準(zhǔn)化還不完善。它的可加工性、切削規(guī)律、刀具結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)與金屬材料加工不同。傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往不能滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求。因此有必要對這種材料零件的加工進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
聚四氟乙烯零件結(jié)構(gòu)與加工特性主要有:
(1)片式結(jié)構(gòu)。零件外徑153mm,總厚度僅為2.5+0.08 0mm,可見該零件加工時難以夾持。
(2)結(jié)構(gòu)特征多。為了減少接觸面積從而減小滑動摩擦等因素,設(shè)計了眾多的槽(矩形、V形)、倒角等,且特征尺寸較小,其兩端面一端為矩形溝槽及內(nèi)臺階,另一端為V形溝槽,到內(nèi)孔、外圓邊緣均為0.5mm,厚度薄處約0.5mm,在材料易變形的情況下更是增加了零件加工難度。
(3)非金屬材料對溫度敏感。在常溫下,聚四氟乙烯材料的線膨脹系數(shù)約為(1/℃),車削時產(chǎn)生熱量會導(dǎo)致變形,恢復(fù)常溫時出現(xiàn)超差。
(4)非金屬材料易變形且精度要求高。
化工新材料是 “十二五”期間發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。在 《新材料產(chǎn)業(yè) “十二五”發(fā)展規(guī)劃》中,氟塑料作為氟材料位列其中,表明氟塑料符合我國“十二五”規(guī)劃新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,已被國家提升到非常重要的戰(zhàn)略地位。作為特種工程塑料,聚四氟乙烯(PTFE)一直是用量大的氟塑料,全球產(chǎn)量與消費(fèi)量快速增加,目前全球氟樹脂的消費(fèi)量約為30萬t,其中聚四氟乙烯70%左右。聚四氟乙烯具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性、的耐高低溫性能、的不黏性、異常的潤滑性以及的電絕緣性和抗輻射性、極小 的吸水率等,使得其在航空航天、機(jī)械、石油化工、建筑、電子電器、醫(yī)療器械和紡織等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
PTFE纖維的結(jié)構(gòu)與性能,PTFE纖維的分子結(jié)構(gòu),PTFE為全氟化直鏈高聚物,是一種高度對稱的非極性高分子化合物,其結(jié)構(gòu)為大分子線型結(jié)構(gòu),且分子鏈呈螺旋形構(gòu)象。按照表觀顏色的不同,PTFE纖維可分為棕色纖維和白色纖維兩種。棕色PTFE纖維通常是以載體紡絲得到,這種纖維非常柔軟,且摩擦因數(shù)低,廣泛用于機(jī)械行業(yè),無油,動、靜抗磨領(lǐng)域。白色PTFE纖維一般是由膜裂切割法制得,此纖維制成的濾料可以提高過濾截面,從而提高過濾的精度。
PTFE纖維的性能
1、耐化學(xué)性
? ? ? PTFE分子中的“C—F”鍵具有的鍵能,分子鏈呈螺旋形構(gòu)象,且為非極性和結(jié)晶結(jié)構(gòu),使得PTFE具有極的耐化學(xué)性。除元素氟和強(qiáng)氟化介質(zhì)(如三氟化氯)、熔融堿金屬以及300℃的氫氧化鈉以外,PTFE幾乎不受任何化學(xué)試劑的腐蝕,所有的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、鹽類對PTFE均無影響,甚至在王水中煮沸,其質(zhì)量和性能也都沒有任何變化。對于有機(jī)化合物,除了芳烴和鹵化胺類對其有輕微的溶脹外,其他有機(jī)溶劑對PTFE都沒有影響,所以被譽(yù)為“塑料王”。
2、熱學(xué)性能
? ? ? PTFE具有極的耐高低溫性能 ,可長時間在-190~260℃的溫度范圍內(nèi)使用,不但能夠承受高達(dá)290℃的瞬間高溫 ,而且在-260℃的低溫下不發(fā)脆 ,還可保持一定的撓曲性。因此在一些惡劣的環(huán)境下,經(jīng)常用到 PTFE制品。
3、力學(xué)性能
? ? ? 由于PTFE分子鏈為非極性,其大分子間相互吸引力很小;加之分子鏈為無支鏈的高鋼性鏈,纏結(jié)很小,導(dǎo)致PTFE力學(xué)性能不佳。PTFE在負(fù)荷長期作用下,蠕變較大,易發(fā)生冷流現(xiàn)象。但其耐疲勞性,一般不會出現(xiàn)性的疲勞破壞。除上述性能外,PTFE還具有良好的阻燃性能,的潤滑性 、拒水性和電絕緣性能,抵御紫外線性能等。
近年來,聚四氟乙烯PTFE纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用越來越廣泛,如可用于人造血管,人工心臟瓣膜和人工心臟輔助裝置,人造韌帶和人造食道等。此外,PTFE纖維還可用于普通外科和整形外科的手術(shù)縫合等,如比較常見的整容手術(shù)隆鼻和整形下頜就是采用 聚四氟乙烯PTFE作為填充材料。
PTFE材料固有的低損耗與小介電常數(shù)使其可做成漆包線,以用于微型電機(jī)、熱電偶、控制裝置等;PTFE薄膜是制造電容器、無線電絕緣襯墊、絕緣電纜、馬達(dá)及變壓器的理想絕緣材料,也是航空航天等工業(yè)電子部件不可缺少的材料之一;