Каковы характеристики ПТФЭ и его применение в производстве механических уплотнений

При производстве механических уплотнений политетрафторэтилен является распространенным материалом для изготовления уплотнительных колец. Каковы его характеристики и в каких условиях работы используется этот тип материалов? ПТФЭ обладает хорошей коррозионной стойкостью. Его химическая стабильность является лучшей среди известных пластиков, поэтому он известен как «Король пластиков». Он устойчив к коррозии почти всех сильных кислот, щелочей и сильных окислителей. Установлено, что только расплавленный щелочной металл (или его аммиачный раствор), элементарный фтор и трифторид хлора могут реагировать с политетрафторэтиленом при высокой температуре. Молекулярная структура политетрафторэтилена определяет, что поверхностные молекулы легко скатываются и скользят друг относительно друга, поэтому при трении политетрафторэтилена о другие материалы его молекулы в первую очередь переносятся на сопрягаемый материал, образуя на поверхности сопрягаемого материала слой a толстая пленка около 0,02 ~ 0,03 мкм, поэтому это отличный антифрикционный самосмазывающийся материал. ПТФЭ имеет низкий коэффициент трения, его динамический и статический коэффициенты трения равны 0,04, а коэффициент трения при трении о металлическое зеркало составляет 0,09~0,12. ПТФЭ обладает высокой термостойкостью и морозостойкостью, рабочая температура -18~250 °C, обладает хорошей водостойкостью, устойчивостью к старению, негорючестью, ударной вязкостью и производительностью при обработке.

ПТФЭ также имеет некоторые недостатки, а область его применения при изготовлении механических уплотнений ограничена. Самый большой недостаток – хладнотекучесть, то есть под нагрузкой возникает ползучесть; кроме того, коэффициент линейного расширения очень велик, в диапазоне 8×10¯5~25×10¯5 1/℃, значения при различных температурах показаны на рисунке ниже, понимая, что это свойство важно для контроля температуры. при хранении и переработке.

Кроме того, теплопроводность политетрафторэтилена очень низкая и составляет 0,244 Вт/(м·К), а разница более чем в 300 раз выше, чем у металла. Поэтому, когда политетрафторэтилен используется в качестве уплотнительного кольца механического уплотнения, тепло от трения выводится с трудом, что повышает температуру и ухудшает характеристики уплотнения. Следовательно, этот тип уплотнительного кольца можно использовать только в тех случаях, когда значение pv невелико и необходимо принять меры по охлаждению и отводу тепла. Только когда высококоррозионная среда конкурирует с другими материалами и не может удовлетворить потребности, можно использовать ПТФЭ в качестве уплотнительного кольца. Однако вспомогательные уплотнения часто изготавливают из политетрафторэтилена. Чтобы преодолеть недостатки политетрафторэтилена, часто добавляют различные добавки для улучшения его характеристик. При изготовлении уплотнительных колец часто добавляют порошок силикатного стекла для повышения стабильности размеров и износостойкости. Кроме того, для улучшения теплопроводности и самосмазывания добавляют бронзовый порошок, дисульфид алюминия, графит и т.д. Наполнителя обычно не превышает 15-20%. Физические и механические свойства ПТФЭ следующие.