Hva er fordelene og ulempene med polytetrafluoretylen (PTFE) som et materiale med ryktet om "King of Plastics"?
Fordeler med PTFE
Høy temperaturmotstand - arbeidstemperaturen kan nå 250 grader.
Lav temperaturmotstand - har god mekanisk seighet; selv om temperaturen synker til -196 grad, kan den opprettholde en forlengelse på 5 prosent.
Korrosjonsbestandighet av PTFE-rør - inert mot de fleste kjemikalier og løsemidler, motstandsdyktig mot sterke syrer og alkalier, vann og ulike organiske løsemidler.
Værbestandig - har den beste aldringstiden blant plast.
Høy smøring - den laveste friksjonskoeffisienten blant faste materialer.
Ikke-klebende - er den minste overflatespenningen i faste materialer, fester seg ikke til noe stoff.
Ikke-giftig - det er fysiologisk inert og har ingen bivirkninger når det implanteres i kroppen som et kunstig blodkar og organ i lang tid.
Elektrisk isolasjon - tåler 150 volt høyspenning.
Den relative molekylmassen til polytetrafluoretylen er relativt stor, og varierer fra hundretusener til over 10 millioner, og generelt til millioner (polymerisasjonsgraden er i størrelsesorden 10^4, mens polyetylen bare er i størrelsesorden 10^3) . Vanligvis er graden av krystallinitet 90-95 prosent, og smeltetemperaturen er 327-342 grader. CF2-enhetene i PTFE-molekylet er ordnet i en sikksakk-form. Siden radiusen til fluoratomene er litt større enn karbon, kan de tilstøtende CF2-enhetene ikke følge trans-cross-orienteringen fullstendig, men danner en spiralformet vridd kjede, og fluoratomene dekker nesten overflaten av hele polymerkjeden. Denne molekylære strukturen forklarer de ulike egenskapene til PTFE. Når temperaturen er lavere enn 19 grader, dannes en 13/6 helix; ved 19 grader skjer en faseovergang, og molekylene løsner litt for å danne en 15/7 helix.
Ulemper med PTFE
1. PTFE har "kald flyt". Det vil si plastisk deformasjon (kryping) av materialprodukter under langvarig kontinuerlig belastning, noe som gir visse begrensninger for bruken. For eksempel når PTFE brukes som pakning, strammes boltene godt for tett tetning, slik at når en viss trykkspenning overskrides, vil pakningen produsere "kald flyt" (krypning) og bli flatet ut. Disse manglene kan overvinnes ved å legge til passende fyllstoffer og forbedre strukturen til delene.
2. PTFE har enestående non-stick egenskaper, noe som begrenser dets industrielle anvendelse. Det er et utmerket anti-klebende materiale, som gjør det ekstremt vanskelig å feste seg til overflaten til andre gjenstander.
3. Den lineære ekspansjonskoeffisienten til PTFE er 10 til 20 ganger den for stål, som er større enn de fleste plastmaterialer, og dens lineære ekspansjonskoeffisient endres uregelmessig med temperaturendringen. Når du bruker PTFE, hvis du ikke tar nok hensyn til dette aspektet av ytelsen, er det lett å forårsake tap.