แกนกลางของ PTFE ที่ได้รับการดัดแปลงคือการแนะนำวัสดุเฟสที่สองลงในเมทริกซ์ PTFE ผ่านฟิลเลอร์หรือการผสมซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลความร้อนหรือการทำงาน วัสดุดัดแปลงทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:
1. ฟิลเลอร์ - การปรับเปลี่ยนประเภท: ปรับปรุงความต้านทานเชิงกลและการสึกหรอ
ฟิลเลอร์ - ประเภทการปรับเปลี่ยนที่อยู่โดยตรงที่อยู่โดยตรงที่อยู่ของข้อบกพร่องทางกายภาพของ PTFE โดยการเพิ่มฟิลเลอร์อนินทรีย์หรืออินทรีย์ ฟิลเลอร์ทั่วไปและฟังก์ชั่นของพวกเขามีดังนี้:
ใยแก้ว (GF): โดยทั่วไปประกอบด้วย 5% ถึง 40% เส้นใยแก้วช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการบีบอัดของ PTFE อย่างมีนัยสำคัญ (สูงสุด 2-3 เท่า) ความต้านทานคืบและความเสถียรของมิติในขณะเดียวกันก็ลดการไหลของความเย็น อย่างไรก็ตามค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อยซึ่งต้องเพิ่มประสิทธิภาพด้วยฟิลเลอร์อื่น ๆ
คาร์บอนไฟเบอร์ (CF): โดยทั่วไปประกอบด้วย 5% ถึง 15% เส้นใยคาร์บอนไม่เพียง แต่เพิ่มความแข็งแรงเชิงกล แต่ยังให้ค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น (ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเพิ่มขึ้นจาก 0.25 W/(M · K) สำหรับ PTFE บริสุทธิ์ประมาณ 5 W/(M · K)) นอกจากนี้กิจกรรมพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอนช่วยเพิ่มการยึดเกาะของ PTFE กับวัสดุอื่น ๆ
ผงสีบรอนซ์ (โลหะผสม CUSN): โดยทั่วไปแล้วระดับการเพิ่มจะเป็น 10% ถึง 30% ผงสีบรอนซ์ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของ PTFE อย่างมีนัยสำคัญ (ลดอัตราการสึกหรอมากกว่า 80%) และเพิ่มการนำความร้อน (เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเป็นประมาณ 2-3 W/(M · K)) มันมักจะใช้ในชิ้นส่วนที่ต้องใช้แรงเสียดทานแบบเลื่อนเช่นตลับลูกปืนและรางนำทาง
โมลิบดีนัมซัลไฟด์ (Mos₂): 1% ถึง 5% ในฐานะที่เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งMos₂จะลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเพิ่มเติม (เป็น 0.03 - 0.05) และเพิ่มความต้านทานการสึกหรอทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการการหล่อลื่นในสภาพแวดล้อมสูญญากาศหรืออุณหภูมิสูง
กราไฟท์: 5% ถึง 20% กราไฟท์คล้ายกับMos₂มีโครงสร้างชั้นที่ให้ตัวเอง - การหล่อลื่นในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงการนำความร้อนและไฟฟ้า (ถ้าจำเป็นต้องมีการป้องกันด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า)
การเติมรวม (เช่นเส้นใยแก้ว + คาร์บอนไฟเบอร์ + Mos₂) สามารถบรรลุการเพิ่มประสิทธิภาพแบบหลาย - พร้อมกันของความแข็งแรงสูงแรงเสียดทานต่ำและความต้านทานการสึกหรอ ตัวอย่างเช่นสูตร PTFE ที่แก้ไขแล้วที่ใช้ในซีลอุตสาหกรรมประกอบด้วย: PTFE matrix + 20% ไฟเบอร์แก้ว + 5% คาร์บอนไฟเบอร์ + 3% mos₂ อัตราการสึกหรอของมันอยู่ที่ 1/10 ของ PTFE บริสุทธิ์และสามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่อุณหภูมิสูง 200 องศาเป็นเวลานาน
2. การดัดแปลงการผสม: การขยายขอบเขตการทำงาน
การดัดแปลงการผสมเป็นกระบวนการผสม PTFE กับโพลีเมอร์อื่น ๆ หรือวัสดุที่ใช้งานได้เพื่อให้คุณสมบัติพิเศษ:
Polyphenylene Ester (PPE): การผสมกับ PTFE ช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อน (ขยายความยาว - อุณหภูมิการทำงานของการทำงานให้สูงกว่า 300 องศา) และปรับปรุงความสามารถในการไหลของการหลอมเหลวทำให้เหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูป Polyetheretherketone (PEEK): การเพิ่มจำนวนเล็กน้อยของ PEEK (5%-10%) สามารถเพิ่มความแข็งแกร่งของ PTFE ในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานต่อแรงกระแทก
ฟิลเลอร์นำไฟฟ้า (เช่นท่อนาโนคาร์บอนและ micropowders โลหะ): โดยการเพิ่มฟิลเลอร์นำไฟฟ้า PTFE ที่ปรับเปลี่ยนสามารถบรรลุคุณสมบัติการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า (ลดความต้านทานพื้นผิวลงต่ำกว่า10³Ω/sq) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในซีลอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
3. การปรับเปลี่ยนการรักษาพื้นผิว: การเพิ่มประสิทธิภาพเป้าหมายของคุณสมบัติ intercial
นอกเหนือจากการเติมและการผสมการรักษาด้วยสารเคมีพื้นผิว (เช่นการแกะสลักพลาสมาและโซเดียม - การรักษาแนฟทาลีน) สามารถเปลี่ยนขั้วของพื้นผิวของ PTFE เพิ่มการยึดเกาะกับวัสดุอื่น ๆ (เช่นโลหะและยาง) สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการโครงสร้างคอมโพสิต (เช่นปะเก็น PTFE และสแตนเลสลามิเนตปะเก็น)
การวิเคราะห์วัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วน PTFE ดัดแปลง
ในสนามอุตสาหกรรม polytetrafluoroethylene (PTFE) ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเนื่องจากความเฉื่อยทางเคมีที่ยอดเยี่ยมสูง - ความต้านทานอุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ อย่างไรก็ตามความแข็งแรงเชิงกลความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติการประมวลผลของ PTFE บริสุทธิ์มักจะล้มเหลวในการตอบสนองความต้องการของสภาพการทำงานที่ซับซ้อนดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานผ่านเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนกลายเป็นกุญแจสำคัญ แกนกลางของการผลิตชิ้นส่วน PTFE ที่ได้รับการดัดแปลงอยู่ในการเลือกการผสมผสานที่เหมาะสมของสารตั้งต้นและสารเติมแต่งเพื่อปรับสมดุลฟังก์ชันการทำงานความทนทานและค่าใช้จ่าย - ประสิทธิภาพ
