види фторопласта
Інші види даного матеріалу не так широко поширені, хоча також широко використовуються. До них відносяться:
- фторопласт-2, який називають «полівініліденфторид»;
- фторопласт-3, під назвою «політріфторхлоретілен»;
- інші сополімери.
Як виготовляють фторопласт?
Всі перераховані вище різновиду одержують хімічним шляхом. Вони являють собою полімери, які складаються частково з атомів фтору. Тому даний матеріал так і називається. Синтезується фторопласт-4 у вигляді білого порошку, далі його пресують і спекают при досить високій температурі. Що стосується інших марок такого матеріалу, то їх зазвичай отримують за допомогою загартування.
Під час виготовлення різних сучасних інноваційних виробів інженери застосовують саме фторопласт. Його технічні характеристики просто чудові.
Розглянемо переваги цього матеріалу:
- невелика пористість і інертність;
- хороша хімічна стійкість. Навіть при кип'ятінні в горілці фторопласт-4 НЕ буде розчинятися;
- чудові діелектричні властивості. Даний матеріал залишається ізолятором навіть при температурі 200 ° С;
- низький коефіцієнт тертя. У фторопласта при будь-яких температурах такий показник є майже незмінним;
- до основних переваг фторопласта відноситься вогнестійкість. Термостійкий полімер характеризується здатністю до самозагасання. Також він допускається для застосування в місцях з підвищеною пожежонебезпекою;
- стабільність. У фторопласті-4 хімічні властивості змінюються при температурі вище -300 С;
- біологічна сумісність. Такий тип пластмаси досить часто застосовується для виготовлення протезів;
- газонепроникність.
Виходить, що фторопласт є якісним і універсальним матеріалом, так як має безліч позитивних характеристик. Але, є і деякі мінуси.
До недоліків відносяться:
- під час нагрівання більше + 300С виділяються шкідливі речовини;
- висока холодна плинність. Подібна властивість обмежує в деякому роді застосування фторопласта в електроніці;
- щодо інших полімерів він має велику масу і високий рівень зносостійкості.
Області застосування фторопласта
Застосовується даний матеріал в багатьох сферах народного господарства, а саме:
- В електроніці та електротехнічної промисловості. Фторопласт є чудовим ізолятором. У зв'язку з цим його часто застосовують у виробництві радіодеталей, плат, кабелів і т.д.
- В автомобілебудуванні. Так як коефіцієнт тертя у фторопласта незначний, з нього виходять якісні вузли тертя, підшипники, опорні стійки.
- У харчовій промисловості. Даний матеріал добре підходить для виробництва валів прокату тесту, які застосовуються на хлібозаводах, а також насосів розливають молоко і т.д.
- В медицині. З фторопласта крім імплантантів і протезів виготовляють ємності для зберігання плазми і сироватки.
- При складанні каналізаційних систем і водопроводів.
Виходить, що цей матеріал є дуже затребуваним і незамінним в певних випадках. Характеристики цього матеріалу, який без перебільшення дуже затребуваний, передбачені ГОСТом, їх ми розглянемо нижче.
Коефіцієнт тертя
Даний показник у фторопласта є невеликим. Статичний / кінетичний коефіцієнт тертя по сталі становить у нього 0,04. Хоча при цьому фторопласт як говорилося раніше не надто зносостійкий. Через це через 100 проходів змінюються властивості його поверхні. Статичний коефіцієнт тертя при цьому піднімається до 0.13, тоді як кінетичний до 0,08.
Незворотні зміни поверхню фторопласта отримує і при досить високій швидкості ковзання. В такому випадку коефіцієнт тертя збільшується в кілька разів. Значення цього показника сильно може змінюватися при коливанні температур. Коефіцієнт тертя фторопласту також може знижуватися при піднятті навантаження.
Наприклад, при тиску:
- 150-300 кг / м2 - 0.02;
- в 20-30 кг / м2 значення даного показника становить - 0.1.
Фторопласт, технічні характеристики якого без перебільшення є відмінними, відноситься до м'яких матеріалів. Наприклад, при використанні у виробництві підшипників до нього потрібно також додавати наповнювачі (порошкоподібні). До таких наповнювачів відноситься скловолокно, кокс, дисульфат молібдену.
Оптичні властивості
Як на фторопласт впливають високі температури?
Якщо фторопласт нагріти більш ніж на +327 С, його кристали починають руйнуватися, і в результаті він починає переходити в аморфну форму. Товсті деталі в нормальному стані, зроблені з цього матеріалу, є непрозорими. Але після переходу в форму аморфну він починає легко пропускати світло. Фторопласт при цьому залишається високоеластичним, але не вязкотекучем. Якщо його нагрівати до температури 425 С і більше, починається процес розкладання. При різних температурах вязкотекучем цей матеріал не вважається.
Така властивість впливає на технологію процесу виробництва деталей. Матеріал фторопласт (технічні характеристики якого відмінні) не можна застосовувати для переробки пластмас за традиційними методиками. Наприклад, з нього неможливо виготовляти вироби методом екструзії або шляхом лиття. Вузли та деталі з цього матеріалу виробляють за технологією спікання, із застосуванням спресованих «таблеток» при низьких температурах.
Хімічні властивості матеріалу
Матеріал фторопласт-4 відноситься до хімічно стійким речовинам. Він не розчиняється в досить агресивних речовин, а також міцних / розбавлених кислотах. Лужні концентровані розчини не роблять на даний матеріал впливу.
Наприклад, розчин лужних металів в аміаку - це одне з речовин, з чим фторопласт не переносить контакту. До таких речовин можна віднести і трехфторістий хлор. Дія таких хімічних речовин проявляється при високій температурі.
коефіцієнт розширення
Фторопласт-4 по такому параметру також відрізняється хорошими характеристиками. Хоча в залежності від температури коефіцієнт його розширення має властивість змінюватися.
Розглянемо як саме:
- якщо температура від -60 до -10, то коефіцієнт розширення становить 8Х10-5;
- при температурі до +20 коефіцієнт розширення становить 25 × 10-5;
- при температурі до +50 коефіцієнт розширення становить 11 × 10-5;
- при температурі від +100 до +120 коефіцієнт розширення піднімається до 10Х15-5;
- при температурі від +200 до +210 коефіцієнт розширення піднімається до 21 × 10-5.
рекристалізація фторопласта
Серед недоліків фторопласта можна виділити високий рівень холодної плинності. Це спостерігається в зміні форми зроблених з нього виробів при високому тиску. Коли вони застосовуються при не дуже високих температурах, наприклад, від +80 до +100 С, то навантаження на них має бути щодня понад 10 кг / м2. Якщо тиск велике, то на виробі будуть спостерігатися помітні деформації. Навантаження також повинна знижуватися зі збільшенням температури.
Якщо тиск сильне (100-200 кг / м2), то зразок, зроблений з фторопласта, може розчавити в пластині, а товщина зменшитися до 3-5 разів, що буде залежати від температури. В процесі деформації даного матеріалу в основному не спостерігається розтріскування і появи інших пошкоджень.
Розглянемо технічні характеристики фторопласта в цьому плані:
- при температурі +20 С і навантаженні 33 кг / см2, ступінь деформації становить в 1 добу 6%, а в 4 діб 6,25%. При цьому коефіцієнт становитиме 0,03;
- при температурі 20 ° С і навантаженні 21 кг / см ", ступінь деформації становить 3,05% в 1 добу та 3,19% в 4 діб. При цьому коефіцієнт становитиме 0,032.
Фторопласт також можна використовувати для виготовлення деталей, які застосовуються при тиску понад 30 кг / м2. Але при цьому у виробі конструкція вузлів сполучення повинна бути гранично щільною. Також не допускається присутність значних зазорів і порожнин. У такій ситуації фторопласту просто нікуди діватися. Варто відзначити, що матеріал не дуже еластичний. У зв'язку з цим для отримання щільного прилягання, на виробництві в нього додають гуму. У деяких випадках у вузлах примикання застосовують пружинні компенсатори.
Технічні характеристики фторопласта
Під час виробництва фторопласта-4 обов'язково дотримується ГОСТ 10007-80.
Розглянемо найбільш значущі властивості (фізико-хімічні) фторопласта:
- робоча температура матеріалу складає від -269 до +260 С;
- при кімнатній нормальній температурі теплопровідність становить 0,25 Вт / м.град;
- подовження (відносне) до розриву становить 350%;
- коефіцієнт тертя по сталі - 0,2;
- тиск, потрібне для руйнування при розтягуванні складає 20-30 МПа;
- по Брінеллю твердість становить 30-40 МПа;
- щільність становить 2100-2200 кг / м3;
- водопоглинання за добу - 0.
Такі характеристики має фторопласт-4. Дані властивості матеріалу дозволяють його застосовувати для виробництва деталей найвищої якості.
Фторопласт-4
Політетрафторетилен є найбільш популярним видом полімерів даного типу.
Зараз випускаються наступні марки фторопласта-4:
- Ф-4Д. Такий матеріал є дуже технологічним і використовується для виробництва виробів точного розміру;
- Ф-4Д. З цієї марки фторопласта виготовляють тонкостінні труби, шланги та ФУМ-стрічки. ізоляцію для кабелів;
- Ф-4О. Він використовується для створення виробів загального призначення;
- Ф-4ПН, який застосовується для виробництва виробів збільшеною надійності.
Фторопласт листовий
Даний тип виробів в сучасній промисловості є дуже затребуваним.
Листовий фторопласт за технологією виготовлення класифікують на:
- пресований, матеріал марки «П»;
- струганий, матеріал марки «С».
Цей вид фторопласта продається в рулонах без котушки. Його товщина визначається ГОСТом і може становити 2-4 мм, що буде залежати від ширини.
Фторопласт з чудовими технічними характеристиками відноситься до новітніх матеріалів. Він застосовується для виробництва різних деталей і вузлів. Якщо його порівнювати зі звичайною пластмасою, то він характеризується безліччю незаперечних переваг. При цьому сам фторопласт, а також вироби з нього повинні бути виготовленими відповідно до державних стандартів.