ما هي خصائص PTFE – الدليل الشامل

PTFE مادة فريدة من نوعها تحتوي على ذرات الفلور والكربون. عادةً ما تكون هذه المادة كارهة للماء، وغير لاصقة، وغير تفاعلية، وذات كثافة عالية، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية.

وهذا يجعله خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات

الخصائص الميكانيكية لـ PTFE

خصائص الشد والضغط.

يتراوح الضغط من 10 ميجا باسكال إلى 35-40 ميجا باسكال. ويعتمد ذلك على نوع الحشو المستخدم، ومعايير القالب، وجودة الراتنج الأساسي.

المرونة

تختلف معامل الانحناء وفقًا لبيئات درجات الحرارة المختلفة كما هو موضح أدناه.

درجة حرارة	معامل الانثناء
(20-22)0ج.	(350-650) نيوتن/مم2
-800ج.	2000 نيوتن/مم2
1000ج.	200 نيوتن/مم2
2600ج.	45 نيوتن/مم2

صلابة PTFE

طريقة القياس	قيمة
ASTM 2240	د50- د60.
DIN 5345	(27-32) نيوتن/مم2

معامل الاحتكاك

 

معامل احتكاك منخفض يتراوح بين ٠٫٠٥ و٠٫٠٩. ويكون عادةً ثابتًا في درجة حرارة الغرفة.

ومع ذلك فإن معامل الاحتكاك يتغير وفقًا للعوامل التالية:

1. إن زيادة حمل الجسم الذي ينزلق على سطح مادة PTFE سوف يؤدي إلى تقليل معامل الاحتكاك.
2. تزداد مع زيادة سرعة الجسم المنزلق.

خصائص التآكل

يعتمد هذا على انزلاق سطح المواد مع مادة PTFE، وكذلك على سرعة الانزلاق وأحمال المواد. عادةً ما يُضعف هذا من مقاومة مادة PTFE للتآكل، مما يجعلها مناسبة فقط للأحمال الخفيفة، وليست للأحمال الثقيلة.

الخصائص الفيزيائية

تشمل الخصائص الفيزيائية الرئيسية ما يلي:

• 03% أقصى امتصاص للماء
• 36 إلى 0.91 جم/سم مكعب كثافة ظاهرة
• انكماش خطي من 01 إلى 0.058

الخصائص الحرارية لـ PTFE

الاستقرار الحراري

تتميز مادة PTFE بثباتها الحراري.

يبدأ تحلله بالحرارة عند درجات حرارة تزيد عن 400 درجة مئوية.⁰ج.

نقاط الانتقال

يتغير التركيب الجزيئي لمادة PTFE تبعًا لتغير درجة الحرارة. عند 19⁰ج و 30⁰يحدث تحول بلوري C. بينما عند درجة حرارة 327⁰ج- وجود بهتان في البنية البلورية.

التمدد الحراري

وهذا يختلف باختلاف درجات الحرارة ويتغير أيضًا نسبيًا وفقًا لتغيرات الاتجاه.

الموصلية الحرارية

الموصلية الحرارية منخفضة، مما يجعل PTFE مادة عازلة جيدة. يمكن زيادة هذه الموصلية بإضافة مواد مالئة.

الحرارة النوعية

تزداد كمية الحرارة الممتصة مع ارتفاع درجة الحرارة. فعندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، يرتفع المحتوى الحراري لمادة PTFE.

الخصائص الكهربائية لـ PTFE

القوة العازلة

يتناسب سمك PTFE طرديًا مع سمك المادة. وبالمثل، يتناقص بازدياد التردد.

ثابت العزل وعامل التبديد

يتميز بمعامل تبديد منخفض جدًا يتراوح بين 0.0001 و0.0003. ويبقى ثابتًا حتى درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية.⁰ج وتردد 109 هرتز. PTFE لديه ثابت عازل قدره 2.1.

مقاومة القوس

مقاومة القوس الكهربائي هي قدرة العازل على تحمل الجهد العالي دون تكوين مسار موصل على سطحه. يتميز PTFE بمقاومة جيدة تصل إلى 300 ثانية.

تأثير كورونا

تأثير كورونا هو تأين الهواء المحيط بالموصل، مما يُصدر توهجًا وصوت هسهسة. يُسبب تأثير كورونا بعض التآكل على سطح مادة PTFE.

الخصائص البصرية لـ PTFE

مقاومة الضوء

وفقًا لبعض عينات الاختبار التي تعرضت لأشعة الشمس لأكثر من ٢٠ عامًا، لم يظهر أي تغيير. وهذا يُثبت أن مادة PTFE مقاومة للتحلل بفعل أشعة الشمس.

مقاومة الإشعاع

مقاومته للإشعاع ضعيفة، ويعود ذلك إلى تحلله عند تعرضه لإشعاعات عالية الكثافة.

خصائص أخرى لمادة PTFE

ذاكرة بلاستيكية

عند تشوه مواد PTFE، فإنها تحتفظ بشكلها الأصلي بعد التسخين. تتميز مادة PTFE بذاكرة بلاستيكية جيدة.

نفاذية الغاز لـ PTFE

هي قدرة الغاز على الانتشار عبر مادة ما عند اختلاف الضغط بين الجانبين. تعتمد نفاذية غاز PTFE على السُمك، والضغط بين الجانبين، وتقنيات تشغيل مادة PTFE.

مقاومة للتآكل الكيميائي

لا يتأثر PTFE بمعظم المركبات والعناصر المعروفة. ولكنه يتأثر بما يلي:

• المعادن القلوية في الحالة الأولية
• ثلاثي فلوريد الكلور

مقاومة المذيبات

لا يمكن أن يذوب في معظم المذيبات باستثناء الزيوت المفلورة العالية عند درجات حرارة أعلى من 300⁰ج

كيف تؤثر الإضافات والحشوات على خصائص مادة PTFE

الألياف الزجاجية

يقلل من معدل الزحف، وهو التشوه الناتج عن الضغط والوقت. كما أن الألياف الزجاجية تجعل مادة PTFE مقاومة للتآكل والتفاعلات الكيميائية، مما يجعلها مناسبة لضغط الأسطح العالي. تُستخدم في صناعة الحلقات، والبطانات، والوصلات الملولبة، وغيرها.

إضافة الكربون

يُستخدم الكربون إما على شكل مسحوق أو ألياف. فهو يُقلل من معدل الزحف، ويزيد من التوصيل الحراري، ويُحسّن قوة الضغط.

بالإضافة إلى ذلك، فهو يجعل مادة PTFE أكثر مقاومة للتآكل وأكثر توصيلًا للكهرباء.

الكربون الممزوج بالجرافيت

يُقلل من تآكل مادة PTFE بفضل معامل الاحتكاك المنخفض. ويُوفر تزييتًا مثاليًا.

مركب PTFE المملوء بالبرونز

• يؤدي إلى زيادة التوصيل الحراري
• يحسن التوصيل الكهربائي
• يجعلها أكثر مقاومة للضغط
• يحسن خصائص مقاومة الزحف

تتمتع بمقاومة احتكاك عالية يمكن تقليلها بإضافة MoS₂.

من عيوبه احتمالية الأكسدة، بالإضافة إلى ضعف مقاومته الكيميائية.

الموليبدينوم (MoS₂)

يتمتع الموليبدينوم بتأثير تشحيم مما يجعل المادة تتمتع بخصائص مضادة للاحتكاك.

فلوريد الكالسيوم (CaF₂)

يُستخدم كبديل للألياف الزجاجية إذا لم يكن الزجاج مناسبًا لمقاومته الكيميائية. ويُستخدم في صناعة الحشيات والتطبيقات الإلكترونية.

الميكا

يضمن الميكا تمدد وتقلص مادة PTFE بشكل أقل. ومع ذلك، فإن خصائص الميكا الميكانيكية محدودة. وهذا ينطبق بشكل رئيسي على تقنيات الضغط.

إيكونول

تُحسّن إيكونول أداء مادة PTFE في درجات الحرارة العالية، كما تُحسّن مقاومتها للتآكل، وتُحسّن أيضًا مقاومتها للتآكل على مواد الأسطح الفولاذية. هذا يجعلها قابلة للاستخدام في التطبيقات الدوارة، وتطبيقات الأغذية، والتطبيقات ذات الأسطح اللينة.

الولاستونيت

يتمتع الولاستونيت بخصائص مشابهة للألياف الزجاجية ولكنه قابل للتطبيق في الأغذية كما أنه أقل كشطًا.

خاتمة

كما ترون، فإن خصائص PTFE الفائقة تجعله خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات. والأفضل من ذلك، أنه يمكنك أيضًا تعديل PTFE للحصول على خصائص فائقة تلبي جميع متطلبات التطبيقات.

لجميع قضبان PTFE، أو صفائح PTFE، أو PTFE البكر، اتصل بنا الآن.

المزيد من الموارد:

بولي تترافلوروإيثيلين – المصدر: ساينس دايركت

تطبيقات PTFE – المصدر: هانزا

مادة البولي تترافلوروإيثيلين – المصدر: ويكيبيديا

عملية تصنيع PTFE – المصدر: هانزا