Polytetrafluoroetylen (PTFE)?
Polytetrafluoroetylen (PTFE) là một fluoropolyme tinh thể bao gồm các phân tử vĩ mô song song dài, mỗi trong số chúng được tạo thành từ một chuỗi carbon được bao quanh bởi các nguyên tử flo tạo thành cấu trúc lặp tuyến tính -CF2-CF2-CF2–.
Các phân tử monome (tetrafluoroetylen) có cấu trúc F2C = CF2.
Các nguyên tử flo bao phủ chuỗi carbon bảo vệ nó khỏi hoạt động hóa học. Họ cũng hủy bỏ các phân tử khác và các phân tử khác của các chất khác dẫn đến tính kháng hóa học cao và đặc tính không dính đặc biệt của polytetrafluoroetylen. Do liên kết rất yếu giữa các phân tử PTFE lân cận, có thể dễ dàng trượt dọc theo nhau ở ứng suất cắt thấp tương tự như các mặt phẳng lục giác của chất bôi trơn rắn có cấu trúc lamellar ( than chì , molybdenum disulphide và boron nitride (BN) ). PTFE có khả năng chịu được cường độ nén tương đối cao theo hướng vuông góc với chuyển động trượt dẫn đến khả năng chịu tải tốt.
Polytetrafluoroetylen là một chất bôi trơn rắn liên quan đến lớp chất bôi trơn hữu cơ có cấu trúc chuỗi của các phân tử cao phân tử .
Hệ số ma sát của PTFE là thấp nhất trong tất cả các chất bôi trơn rắn. Nó thay đổi trong phạm vi 0,02 – 0,1. Do đặc tính không dính của polytetrafluoroetylen, có sự khác biệt rất nhỏ giữa các hệ số tĩnh và động của ma sát.
Hệ số ma sát của PTFE không phụ thuộc vào môi trường. Nó là chân không thấp như trong khí quyển oxy hóa, không oxy hóa và không khí khô.
Áp dụng polytetrafluoroetylen trong không khí mở ở nhiệt độ cao được giới hạn ở 554 ° F (290 ° C).
Những nhược điểm chính của PTFE:
điểm nóng chảy thấp
độ dẫn điện thấp
khả năng chịu tải tương đối thấp (so với boron nitride, molybdenum disulfide và than chì)
Do những nhược điểm, polytetrafluoroetylen được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ thấp thấp.
Là một chất bôi trơn rắn, PTFE được sử dụng trong các hình thức sau:
Là một sửa đổi ma sát được thêm vào dầu bôi trơn
Các hạt PTFE phân tán trong ma trận đồng thiêu kết ( vòng bi trượt )
Các thành phần của lớp phủ chống ma sát tổng hợp dựa trên polymer
Các hạt pha thứ hai của lớp phủ chống ma sát composite
Vật liệu tổng hợp ma trận polymer với ma trận PTFE được gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc sợi carbon (tính chất cơ học tốt hơn, độ dẫn nhiệt cao hơn , khả năng chống mài mòn tốt hơn )
Vật liệu tổng hợp ma trận polymer được gia cố bởi các sợi carbon, thủy tinh hoặc thép đan xen với các sợi PTFE
Đặc tính
Nhựa PTFE là một chất polyme chứa fluor và cacbon. có khả năng chịu nhiệt và không kết dính.
Hệ số ma sát của PTFE cực kỳ nhỏ 0.04 đứng thứ hai sau kim cương.
Nhiệt dộ nóng chảy cao ~327°C và hệ số ma sát thấp nên có nhiều ứng dụng trong kỹ nghệ không gian.
Không bám dính với bề mặt bất kỳ đồ dùng, vật liệu nào.
Không bị giòn trong không khí lỏng, không mềm trong nước đun sôi.
Khả năng cách điện tuyệt vời.
Không bị biến đổi trạng thái ở nhiệt độ 190°C ~ 300°C.
Không phản ứng với bất kỳ chất nào. chịu được môi trường hóa chất tốt.
Chịu được tia cực tím không thấm nước thấm dầu.
Chống lão hóa trong điều kiện khí quyển, đặc tính cản khí tốt
Độ thấm thấp, đặc tính cản khí tốt
Có đặc tính tuyệt vời mà các chất dẻo khách không thể làm được:
Độ bền cao
Khả năng chịu nhiệt độ tốt
không dẫn cháy
khả năng chống mài mòn…
Ứng dụng
Nhựa PTFE có nhiều ứng dụng bởi những đặc tính tuyệt vời của nó.
Ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm, y tế vì không có khả năng gây độc hại cho sức khỏe.
Chế tạo chi tiết máy cần đến độ ma sát thấp, không bám dính có khả năng chạy rà tốt như ổ trượt, bạc lót.
Sử dụng nhiều làm phiễu chứa, hộp chứa, máy trượt thiết bị vận chuyển bằng trọng lực.
Chế tạo các lớp vỏ cách điện rất mỏng, chỉ cần 20 micromet là đã có một màng cách điện hoàn hảo.
Chế tạo thiết bị chịu nhiệt thấp để chứa đựng không khí lỏng.
Chế tạo xương nhân tạo, làm vật liệu tạo sụn cho ngoại khoa
Chế tạo rada, vật liệu thông tin cao tần, thiết bị sóng ngắn.
Nguồn tham khảo: mochiunhiet, cachnhietnamhuy
