Деталь из политетрафторэтилена из политетрафторэтилена, механическая обработка с ЧПУ
Основные свойства материалов ПТФЭ (природа до обработки)
Молекулярная структура и основные преимущества
Деталь для механической обработки из ПТФЭ имеет химическую формулу -(CF₂-CF₂)ₙ-, которая образуется мономерами тетрафторэтилена (ТФЭ) в результате свободнорадикальной полимеризации с образованием линейной полимерной цепи. Его молекулярная цепь полностью состоит из атомов углерода (C) и атомов фтора (F), а атомы фтора плотно обернуты вокруг углеродной цепи в форме спирали (похоже на «щит атома фтора»). Эта уникальная структура придает ПТФЭ следующие основные свойства:
Чрезвычайная химическая инертность
Электроотрицательность атомов фтора чрезвычайно велика (3,98), а энергия связи CF, образуемой с атомами углерода, достигает 485 кДж/моль (значительно выше, чем 413 кДж/моль связи CH или 339 кДж/моль связи C-Cl), что позволяет противостоять коррозии практически всех известных химических сред.
При комнатной температуре ПТФЭ нерастворим ни в каких органических растворителях (таких как этанол, ацетон, толуол) и сильных кислотах/основаниях (включая концентрированную серную кислоту, концентрированную азотную кислоту, плавиковую кислоту, царскую водку). Он чувствителен только к дымящей серной кислоте, расплавленным щелочным металлам (таким как натрий, калий) или самому фтору при высоких температурах (>300°C).
Сверхширокий температурный диапазон
Температура длительного использования: от -200°C до +260°C (от -328°F до +500°F).
Он остается гибким (не хрупким) при температуре -200°C (среда жидкого азота), подходит для низкотемпературных накопителей или упаковки из сверхпроводящих материалов;
Его можно использовать непрерывно в течение короткого периода времени при +260°С (например, уплотнения высокотемпературных реакторов), а также выдерживать кратковременные температуры до 300°С (но механические свойства при этом ухудшатся).
Чрезвычайно низкая поверхностная энергия (нелипкость и низкое трение)
Поверхностная энергия составляет всего 18-20 мН/м (поверхностная энергия воды — 72 мН/м, а обычных пластиков, таких как полиэтилен, — 31 мН/м), что является самым низким показателем среди известных твердых материалов.
Нелипкость: почти все жидкости (например, масло, вода, химические реагенты) и твердые вещества (например, металлы и стекло) не могут прилипать к его поверхности. Коэффициент трения составляет всего 0,04-0,10 (в условиях статического сухого трения), что делает его одной из лучших твердых смазок (обычно используется для безмасляной смазки подшипников и направляющих).
Легкость извлечения из формы: при изготовлении форм ПТФЭ можно использовать в качестве покрытия для извлечения из формы, чтобы предотвратить прилипание продукта.
Отличная электроизоляция
Объемное сопротивление достигает 10¹⁷-10¹⁹ Ом·см (близко к теоретическому пределу изоляторов), диэлектрическая прочность составляет около 19-25 кВ/мм, диэлектрическая проницаемость (2,1, стабильная по частоте) и тангенс диэлектрических потерь (<0,0002, чрезвычайно низкий) делают его идеальным материалом для высокочастотных цепей и высоковольтной изоляции (например, подложек печатных плат и кабелей). оболочки).
Другие характеристики
Невоспламеняемость: предельный кислородный индекс (LOI) >95% (концентрация кислорода в воздухе составляет всего 21%), не горит в открытом огне (размягчается и гаснет только после выхода из пламени) и соответствует стандарту огнестойкости UL94 V-0.
Низкое водопоглощение: <0,01% (практически не впитывает влагу), высокая стабильность размеров (отсутствие деформации во влажной среде).
ПТФЭ, нарезанный по размеру
Краткое описание основных преимуществ
Детали из ПТФЭ с ЧПУ достигают высокой точности (допуск ±0,01–0,05 мм) и сложных структур (отверстия специальной формы, тонкие стенки и вложенные компоненты) посредством обработки на станке с ЧПУ. В сочетании с присущими ПТФЭ свойствами эти детали обладают следующими уникальными преимуществами:
Адаптируемость к экстремальным условиям окружающей среды : выдерживает температуры от -200°C до +260°C и устойчивы к коррозии, вызываемой сильными кислотами, щелочами и органическими растворителями, что делает их пригодными для требовательных применений, таких как химическая и полупроводниковая промышленность.
Сверхнизкое трение и самосмазка : не требует дополнительной смазки для работы с низким износом (например, подшипников и направляющих), что снижает затраты на техническое обслуживание.
Электрическая изоляция и стабильность сигнала : Отличные изоляционные характеристики при высоких частотах и высоких напряжениях, что делает его пригодным для упаковки электронных компонентов или кабельных сборок.
Антипригарное покрытие и легко очищается : поверхность отталкивает жидкости и твердые остатки (например, клеи и химикаты), что делает ее подходящей для пищевых, медицинских или точных компонентов инструментов.
Биосовместимость и безопасность : Нетоксично и неаллергенно, подходит для прямого контакта с телом человека или фармацевтическими препаратами (например, медицинскими катетерами и лабораторным оборудованием).