電性能聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。
耐輻射性能聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(104拉德),受高能輻射后引起降解,高分子的電性能和力學性能均明顯下降。應用聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型;也可制成水分散液,用于涂層、浸漬或制成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘涂層等。
聚四氟乙烯零件結(jié)構(gòu)與加工特性主要有:
(1)片式結(jié)構(gòu)。零件外徑153mm,總厚度僅為2.5+0.08 0mm,可見該零件加工時難以夾持。
(2)結(jié)構(gòu)特征多。為了減少接觸面積從而減小滑動摩擦等因素,設(shè)計了眾多的槽(矩形、V形)、倒角等,且特征尺寸較小,其兩端面一端為矩形溝槽及內(nèi)臺階,另一端為V形溝槽,到內(nèi)孔、外圓邊緣均為0.5mm,厚度薄處約0.5mm,在材料易變形的情況下更是增加了零件加工難度。
(3)非金屬材料對溫度敏感。在常溫下,聚四氟乙烯材料的線膨脹系數(shù)約為(1/℃),車削時產(chǎn)生熱量會導致變形,恢復常溫時出現(xiàn)超差。
(4)非金屬材料易變形且精度要求高。
PTFE纖維的性能
1、耐化學性
? ? ? PTFE分子中的“C—F”鍵具有的鍵能,分子鏈呈螺旋形構(gòu)象,且為非極性和結(jié)晶結(jié)構(gòu),使得PTFE具有極的耐化學性。除元素氟和強氟化介質(zhì)(如三氟化氯)、熔融堿金屬以及300℃的氫氧化鈉以外,PTFE幾乎不受任何化學試劑的腐蝕,所有的強酸、強堿、強氧化劑、鹽類對PTFE均無影響,甚至在王水中煮沸,其質(zhì)量和性能也都沒有任何變化。對于有機化合物,除了芳烴和鹵化胺類對其有輕微的溶脹外,其他有機溶劑對PTFE都沒有影響,所以被譽為“塑料王”。
2、熱學性能
? ? ? PTFE具有極的耐高低溫性能 ,可長時間在-190~260℃的溫度范圍內(nèi)使用,不但能夠承受高達290℃的瞬間高溫 ,而且在-260℃的低溫下不發(fā)脆 ,還可保持一定的撓曲性。因此在一些惡劣的環(huán)境下,經(jīng)常用到 PTFE制品。
3、力學性能
? ? ? 由于PTFE分子鏈為非極性,其大分子間相互吸引力很??;加之分子鏈為無支鏈的高鋼性鏈,纏結(jié)很小,導致PTFE力學性能不佳。PTFE在負荷長期作用下,蠕變較大,易發(fā)生冷流現(xiàn)象。但其耐疲勞性,一般不會出現(xiàn)性的疲勞破壞。除上述性能外,PTFE還具有良好的阻燃性能,的潤滑性 、拒水性和電絕緣性能,抵御紫外線性能等。
聚四氟乙烯被廣泛作為閥座的材料用于各種需要抗酸堿、腐蝕的工況。聚四氟乙烯是卷繞在一個橡膠環(huán)上,固定在分離式閥體的凹槽中,在閥門打開后,其橡膠芯產(chǎn)生回彈力,使聚四氟乙烯緩慢地恢復到所需的位置,以便在下一次關(guān)閉時嚴密地切斷。這種結(jié)構(gòu)經(jīng)開啟100000次之后能密封720磅/英寸2(50bar)的壓差。
橡膠的O形環(huán)是隔離的,不與管線中的流體相接觸。密封能自動補償其磨損和熱變化。一種具有凸輪作用的偏置閥板減少了轉(zhuǎn)矩和密封磨損。
? ? 其他的結(jié)構(gòu)包括聚四氟乙烯“滑動密封”它是放在一個有彈力的橡膠O形環(huán)上面。這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成功地操作達1500磅/英寸2(103bar)壓差。夾緊在閥體和環(huán)之間的閥座由管線法蘭固定。帶唇邊和密封作用與填充玻璃纖維的聚四氟乙烯閥座結(jié)合起來,允許有成千個氣泡的嚴密關(guān)閉,對于較小口徑的閥門使用這種材料,操作溫度范圍從-320°至500°F,壓差達到720磅/英寸2。特殊的干潤滑金屬閥座可以操作到700°F。偏心的閥盤及偏置軸的結(jié)構(gòu)使閥盤在初始旋轉(zhuǎn)的幾度內(nèi)抬起離開閥座,這就消除了不平衡荷載,所以延長了閥座的壽命。這種形式的閥門口徑范圍達30英寸。
隨著材料應用技術(shù)的不斷發(fā)展,聚四氟乙烯PTFE材料的三大缺點:冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服,從而使它在光學、電子、醫(yī)學、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應用前景更加廣闊。