Фторопласт ф 4 характеристики: Фторопласт 4: свойства, применение - купить от производителя Карбон Групп

Содержание

Технические характеристики. Фторопласт / Фторопласт / ЗАВОД “УЗПМ”

Технические характеристики

Непревзойденная химическая стойкость – фторированные полимеры превосходят в этом плане все известные материалы, включая благородные металлы. Для них опасны лишь элементарный фтор, расплавы щелочных металлов и трехфтористый хлор.

«Самый скользкий полимер», так можно сказать о фторопласте 4, PTFE обладает смазывающей способностью. При скольжении деталей из фторполимеров образуются хлопья высокоориентированной в направлении движения пленки, которая смазывает металлическую поверхность. Таким образом, последующее трение происходит по схеме полимер-полимер, что предотвращает повреждение поверхности из менее стойкого материала.

Фторопласт-4 эксплуатируется при температурах от -200°С до +260°С, причем верхний предел ограничивается не потерей химической стойкости, а снижением физико-механических свойств. При нагревании выше +327°С происходит плавление, но полимер не переходит в вязко-текучее состояние вплоть до температуры разложения +415°С.

Широко применяются также композиции на основе фторопластов, когда во фторполимер вводятся наполнители, повышающие износостойкость, прочность, твердость или упругость, изделий из фторопластов. Введение во фторопласты таких наполнителей, как стекловолокно, графит, бронза, коксовая мука, дисульфид молибдена, силициды металлов, позволяет существенно уменьшить износ уплотнительного элемента, в несколько раз увеличить теплопроводность, увеличить прочность при сжатии и твердость, уменьшить трение.

Влияние добавок :

введение графита используют в тех случаях, когда надо повысить механическую прочность и сохранить стойкость;

введение бронзы повышает теплопроводность, твердость, стабильность размеров, увеличивает износостойкость композиции;

введение дисульфида молибдена увеличивает твердость и прочность, снижает коэффициент трения;

введение стекловолокна повышает износостойкость, стабильность размеров при водопоглощении и усадке, теплостойкость, уменьшает коэффициент линейного расширения и хладотекучесть композиции со стекловолокном и 5% дисульфида молибдена используют для получения деталей, работающих в условиях глубокого вакуума, сухого и влажного воздуха и газов;

внедрение углеродного волокна повышает износостойкость, твердость и удельную теплопроводность, сопротивление ползучести, снижает деформацию при нагрузке, повышает модуль упругости при сжатии и модуль пластичности.

Фторопласт Ф-4С15 (PTFE+15% стекловолокно) и Ф-4С15М5 (PTFE + 15% стекловолокно + 5%MoS2)

(аналог Eсoflon 2 (Экофлон 2) фирмы SKF Economos)

При введении стекловолокна повышается износостойкость материала, увеличивается сопротивление ползучести, и при этом химические свойства не меняются и мало изменяются электрические показатели, материал обладает повышенной прочностью на сжатие и улучшенными скользящими свойствами. Фторопласт Ф-4С15 пригоден для изготовления уплотнений. Как антифрикционный материал, Ф-4С15 применяется в тех случаях, когда другие наполненные материалы непригодны из-за химической нестойкости наполнителя. Фторопласт Ф4С15 стоек к любым агрессивным средам, хорошо работает в среде сухих агрессивных газов. Но при наличии конденсата наблюдается повышенный износ. В этом случае добавка 5% МоS (композиция Ф4С15М5) повышает износостойкость во влажной среде.

Фторопласт Ф-4БР40 (PTFE+40% бронзы)

(аналог Eсoflon 3 (Экофлон 3) фирмы SKF Economos) по сравнению с Ф-4 показывает улучшенные прочностные характеристики, повышенную жесткость, а также улучшенные свойства скольжения.

Фторопласт Ф-4К20 (PTFE+20% углерода)

(аналог Eсoflon 4 (Экофлон 4) фирмы SKF Economos) по сравнению с Ф-4 показывает улучшенные прочностные характеристики, повышенную жесткость, а также улучшенные свойства скольжения.

Фторопласт Ф4К20 наиболее универсален по применению. Он рекомендуется для изготовления уплотнительных изделий подвижных соединений и изделий антифрикционного назначения.

Применение материала Ф-4К20 для изготовления уплотнительных манжет ограничено относительно низкой его эластичности. Фторопласт Ф4К20 пригоден для работы в условиях высокого вакуума в среде углеводородных газов, сухого воздуха, жидких углеводородов, растворителей.

Фторопласт — свойства Фторопласт в Москве

ЗАО «Фторопластовые технологии»

обособленное подразделение в Москве

Свойства фторопластов Ф4К20, Ф4К15М5, Ф4С15, Ф4С15М5, Ф4К15УВ5, Ф4КС2

Материал	Документация	Добавки к Ф4
Ф4	ТУ 6-05-810-88	—
Ф4К20	ТУ 6-05-1413-76	20% кокса
Ф4К15М5	ТУ 6-05-1413-76	15% кокса & 5% дисульфида молибдена
Ф4С15	ТУ 6-05-1413-76	15% стекловолокна
Ф4С15М5	ТУ 6-05-1413-76	15% стекловолокна & 5% дисульфида молибдена
Ф4К15УВ5	ТУ 6-05-041-781-84	15% кокса & 5% углеволокна
Ф4КС2	ТУ 301-05-109-91	2% кобальта синего

Свойства	Ф4	Ф4К20	Ф4К15М5	Ф4С15	Ф4С15М5	Ф4К15УВ5	Ф4КС2
Физико-механические
Плотность, г/см³	2,12-2,2	2,05	2,17	2,18	2,19	2,08	2,17
Предел текучести, МПа	11,8	14	13,4	—	—	16,4	13
Прочность при разрыве, МПа	14-34	12-15	13-16	18-20	18-20	17-20	22-24
Относительное удлинение, %	250-500	60-120	80-150	180-220	150-200	80-150	230-320
Модуль упругости (при сжатии/растяжении), МПа	410/686	805/1500	800/-	520/480	—	—	430/360
Твердость по Брюннелю, МПа	29-39	49-53	49	39-49	39-49	48-49	37-39
Вязко-упругие
Деформация при растяжении	—	6,0	6,7	9,0	9,3	3,3	8,1
Деформация при сжатии	—	7,2	7,7	8,6	8,8	3,8	9,3
Тепло — физические
Теплоемкость, Дж/(кг С)	1,04	0,985	0,980	0,,950	0,950	0,98	0,9
Теплопроводность, Вт/(м С)	0,25	0,34	0,32	0,28	0,27	0,385	0,33
Коэф. 10, г/час	—	1	0,8	1,8	1,6	0,65	4
Интервал рабочих температур, ^оС	от -250 до +260

Обучаем рынок, рассказываем о фторопласте-4 и композиционных материалах, анонсируем акции и другие мероприятия

Подпишитесь на наши соцсети:

ВКонтакте Facebook Instagram YouTube

Калькулятор
Компания
Контакты

Обратная связь
Блог
Фторопласт в Регионах

Соглашение об использовании сайта

Структура, триботехнические и теплофизические характеристики фторопластового углеродного нанотрубчатого материала

Введение

Внимание научного сообщества и промышленности к нанокомпозитным материалам продолжает расти и развиваться. Новые аллотропы превращений углерода, наблюдаемые в последнее время, отводят этому материалу привилегированное место, а также интересную перспективу в различных областях, таких как энергетика, механика и сверхпроводимость [1–6].

Высокие характеристики полимерных нанокомпозитов открывают новые перспективы в области материаловедения. Замена деталей из тяжелых металлов во многих областях применения стала возможной благодаря преимуществам полимеров, содержащих углеродные нанотрубки. Легкость, эластичность и коррозионная стойкость делают эти нанокомпозиты весьма конкурентоспособными в различных областях техники [7–9].].

Интенсификация производственных процессов сегодня должна значительно расшириться, исходя из долговечности машинно-сборочных узлов и оборудования, работающего в узлах трения. Эта износостойкость имеет особое значение для узлов трения, работающих в экстремальных условиях, в частности, в агрессивных средах, при высоких температурах и т. д. В связи с этим возникает необходимость разработки новых износостойких материалов с низким коэффициентом трения (к _фр. ), высокие значения износостойкости с теплопроводностью, что обеспечит устойчивость к агрессивным средам. Последнее является актуальным вопросом и в наши дни, хотя однозначного решения указанного выше вопроса нет. Действительно, есть несколько способов расширить возможности существующих материалов, чтобы их можно было использовать в вышеупомянутых условиях.

Экспериментальный

В настоящей работе исследуется возможность создания нового износостойкого материала в агрессивных средах – нанокомпозитных материалов (НКМ) на основе фторопластовой матрицы Ф4 и многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ). Эти нанотрубки были получены методом CVD во вращающемся реакторе [10]. В качестве катализатора использовали Al ₂ O ₃ -MoO ₃ -Fe ₂ O ₃. В качестве источника углерода использовался пропилен. Водную суспензию фторопласта тщательно перемешивали с деагломерированными и высушенными МУНТ. Смесь прессовали при температуре T = 350°С ± 0,5°С и под давлением Р = 500 МПа. Структуру образцов изучали с помощью оптического микроскопа (типа Neofot) и сканирующего электронного микроскопа, их триботехнические характеристики — на лабораторном приборе типа УМТ-1, а теплофизические — на приборе SETARAM DSC 92 (Grand Prairie, TX, USA). ) и дилатометр DIL 402C NETZSCH (NETZSCH, Аннаба, Алжир). Для дилатометрических исследований используются радиальные ( R ) и аксиальные ( Z ) учитывались направления прессования образцов. Измерения α ( T ) были выполнены с точностью примерно 10 ^-7 °C ^-1 . Относительная ошибка определения k _fr не превышала 4%; при определении степени износа по уменьшению массы за счет трения о контртело (сталь Cr-W-Mn) без смазки относительная погрешность не превышала 7 %. Скорость трения скольжения выбиралась в диапазоне от 1,25 до 10 м/с, при нагрузке на образцы от 0,4 до 1,1 МПа. Степень износа определяли на пути скольжения 1000 м.

Результаты и обсуждение

Обе степени триботехнических и теплофизических характеристик НКМ зависят от нескольких факторов, а его теплопроводность и скорость отвода тепла от зоны трения в основном определяют износостойкость в паре трения . Особенно это касается полимерных композиций. Важным фактором при этом является равномерность распределения наполнителя в матрице НКМ, что видно из структуры НКМ, представленной на рисунке 1. Применяемый способ изготовления образцов обеспечил более или менее равномерное распределение МУНТ в матрице НКМ. фторопластовая матрица. В свою очередь, это обеспечивает для малой перколяции порог состава: по данным о концентрационной зависимости электросопротивления порядка

С _С = (4,1 ± 0,1) об.% МУНТ. Плотность полученных образцов НКМ остается такой же, как у F4, и составляет примерно от 2,1 до 2,2 г/см ³ при комнатной температуре.

Максимальная прочность на сжатие получена для НКМ с концентрацией МУНТ 20 масс.% и ее значение составляет σ _компр = 55 ± 3 МПа, что на 20% выше, чем у F4. Модуль упругости, что имеет особое значение, и предел текучести для образцов НКМ также выше по сравнению с соответствующими значениями матрицы, полученной таким же образом. Коэффициент трения при скорости 5 м/с уменьшается для технического фторопласта с 0,14 до 0,05 при увеличении прикладываемой к образцам нагрузки от 1 до 20 кг/см ² , тогда как для наших образцов НКМ он уменьшается в том же случае между 25 и 30 % при коэффициенте смазки k _fr , который уменьшается в два раза по сравнению с коэффициентом матрицы. Существенным преимуществом разработанного нами материала является то, что его износостойкость по сравнению с аналогичными материалами и, особенно, с F4 в 100 раз выше.

Рисунок 1

Микроструктура фторопластового неагломерированного нанокомпозитного материала МУНТ (А) и фторопластового деагломерированного нанокомпозитного материала МУНТ (Б).

Увеличить

Важно отметить, что по результатам исследований теплопроводности и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) можно констатировать, что разрушения матрицы НКМ при термообработках до температура 330°С, рис. 2. Действительно, при этой температуре наблюдается пик тепловыделения исследуемых образцов. Введение нанотрубок сместило температуру перехода стеклообразной фазы в сторону более высоких температур [11, 12].

Рисунок 2

Дифференциальная сканирующая калориметрическая диаграмма фторопластовых нанокомпозитных материалов МУНТ, полученная при скорости нагрева 10°С/мин.

Увеличить

Изучение температурной зависимости коэффициента линейного теплового расширения α ( T ) и относительного удлинения образцов Δ L / L позволило выяснить характеристики зависимости α ( T ) и Δ L / L в зависимости от температуры (рис.

3 и 4). На рис. 3 представлена природа исследуемого анизотропного нанокомпозита. Кривые показывают изменение относительного удлинения образца и выявляют наличие аномалий, форма и интенсивность которых меняются от осевого направления к радиальному.

Рисунок 3

Линейное относительное удлинение образцов фторопластового нанокомпозитного материала МУНТ при различных температурах (скорость нагрева 10°С/мин).

Полноразмерное изображение

Рисунок 4

Коэффициент теплового расширения образцов фторопластового нанокомпозитного материала МУНТ в зависимости от температуры (скорость нагрева 10°С/мин).

Увеличить

Приведенные данные свидетельствуют о расстекловывании участков полимерной матрицы, что сопровождается повышением деформируемости композита и увеличением его коэффициента теплового расширения.

Этот установленный эффект необходимо учитывать при выборе диапазона рабочих температур узлов трения на основе разработанного материала. Из-за меньшего количества работ в этой области важно начать с обсуждения полученных дилатометрических результатов.

Характеристики теплового расширения исследуемого наноматериала (диски диаметром 39,8 мм и высотой около 4,36 мм) сильно зависят от обоих направлений измерения (радиального ( R ) и осевого ( Z )). Форма кривых α ( T ) зависит от направления измерения. Важно отметить, что исследуемый материал является анизотропным. Этот результат согласуется с теми, о которых сообщают другие исследователи [13].

В диапазоне температур от 20°C до 170°C коэффициент теплового расширения как функция температуры, измеренный в осевом направлении

α _Z ( T ) (направление прессования) больше, чем полученное из радиального направления α _R ( T ) во всем этом диапазоне температур.

Средние значения осевого и радиального коэффициентов теплового расширения положительны и равны 80 и 40 10 ^-6 °С ^-1 соответственно. С 230°С оба они становятся отрицательными. За пределами 270°C α _R ( T ) становится положительным и возвращается к исходному значению. Видно, что в областях до и после аномалии α _R ( T ) кажется постоянным. В то время как α _Z ( T ) становится положительным с 300°C.

Что касается дилатометрических аномалий, то их количество также тесно связано с направлением измерения. Кривая α _Z ( T ) содержит три аномалии, а α _R ( T ) показывает только две. Первая аномалия в α _Z ( T ) проявляется при температуре около 210°C относительно интенсивно. Его интенсивность равна 1000 10 ^-6 °С ^-1 . Последняя интенсивность в 10 раз больше, чем у α _R ( T ), интенсивность которого не превышает 100 10 ^-6 °С ^-1 и которая появляется с опозданием на 20°С по сравнению с что в случае α _Z ( T ). В случае второй аномалии роли меняются местами. Дилатометрический пик α _R ( T ) появляется перед α _Z ( T ), а отношение α _R ( T )/ α _Z ( T ) составляет около 500%. При 280°С кривая α _Z ( T ) показывает значительную аномалию, которая не наблюдается в случае кривой α _R ( T ).

Важно отметить, что значения коэффициента теплового расширения, полученные в настоящей работе, имеют тот же порядок величины, что и рассчитанные другими авторами [12, 14] с использованием динамической молекулярной теории.

Структура, триботехнические и теплофизические характеристики фторопластового углеродного нанотрубчатого материала

. 2014 6 мая; 9 (1): 213.

дои: 10.1186/1556-276X-9-213. Электронная коллекция 2014.

Сергей Рево ¹ , Александр Алексеев ¹ , Екатерина Иваненко ¹ , Туфик Лабии ² , Абдельхамид Бубертах ² , Смаил Хамамда ²

Принадлежности

¹ Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 64/13, 01601 Киев, Украина.
² Лаборатория термодинамики и обработки поверхности материалов Университет Константин1, Б.П. 325 Route Ain El Bey, Константин 25017, Алжир.

PMID: 24872801
PMCID: PMC4022974
DOI: 10. 1186/1556-276С-9-213

Бесплатная статья ЧВК

Сергей Рево и др. Nanoscale Res Lett. 2014 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2014 6 мая; 9 (1): 213.

дои: 10.1186/1556-276X-9-213. Электронная коллекция 2014.

Авторы

Принадлежности

¹ Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 64/13, 01601 Киев, Украина.
² Лаборатория термодинамики и обработки поверхности материалов Университет Константин1, Б.П. 325 Route Ain El Bey, Константин 25017, Алжир.

PMID: 24872801
PMCID: PMC4022974
DOI: 10.1186/1556-276С-9-213

Абстрактный

В данной работе исследовался нанокомпозитный материал из фторопласта, содержащий 20 мас. % многостенных нанотрубок. Для завершения настоящей работы мы использовали различные термодинамические и механические методы. Введение нанотрубок в полимерную матрицу Ф4 полностью изменило трибологические и термодинамические свойства исследуемого нанокомпозитного материала. Прочность на сжатие становится на 20% выше, чем у полимерной матрицы F4. При этом износостойкость достигает на порядок величины в 100 раз выше, чем у F4. Кроме того, коэффициент трения примерно на 25-30% ниже, чем у аналогичного материала, особенно у материала F4. Дифференциальная сканирующая калориметрия показала, что стеклообразный фазовый переход возникает при температуре около 330°С, что подтверждает, что деградация исследуемого нанокомпозита происходит при относительно более высокой температуре. Этот результат подтверждает вывод об изменении трибологических свойств. Дилатометрическое исследование показало, что коэффициент теплового расширения увеличился. Наблюдаемое изменение измерения относительного удлинения зависит от направления, в котором производилось измерение, и, в свою очередь, подтверждает анизотропный характер исследуемого материала. Эти результаты позволяют предположить, что металлические материалы могут быть заменены нанокомпозитными соединениями, обладающими хорошими физическими свойствами.

Ключевые слова: Анизотропия; Коэффициент трения; Нанокомпозит; Тепловое расширение; Износостойкость.

Цифры

Рисунок 1

Микроструктура фторопласта неагломерированного…

Рисунок 1

Микроструктура фторопластового неагломерированного нанокомпозитного материала МУНТ (А) и фторопластового деагломерированного…

Рисунок 1

Рисунок 2

Дифференциальная сканирующая калориметрическая диаграмма…

Рисунок 2

Дифференциальная сканирующая калориметрическая диаграмма фторопластовых нанокомпозитных материалов МУНТ, полученных при нагреве…

фигура 2

Рисунок 3

Линейное относительное удлинение фторопласта…

Рисунок 3

Линейное относительное удлинение образцов фторопластового нанокомпозитного материала МУНТ при различных температурах (нагрев…

Рисунок 3

Рисунок 4

Коэффициент теплового расширения фторопласта…

Рисунок 4

Коэффициент теплового расширения образцов фторопластового нанокомпозитного материала МУНТ в зависимости от…

Рисунок 4

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Цитируется

Термический анализ полиэтиленовых + X% углеродных нанотрубок.
Лозовый Ф., Иваненко К., Недилко С., Рево С., Хамамда С. Лозовый Ф. и др. Nanoscale Res Lett. 2016 дек;11(1):97. doi: 10.1186/s11671-016-1315-y. Epub 2016 24 февраля. Nanoscale Res Lett. 2016. PMID: 26907455 Бесплатная статья ЧВК.
Термический анализ ленты Al + 0,1% УНТ.
Рево С., Хамамда С., Иваненко К., Бошко О., Джарри А., Бубертах А. Рево С. и др. Nanoscale Res Lett. 2015 8 апр; 10:170. doi: 10.1186/s11671-015-0878-3. Электронная коллекция 2015. Nanoscale Res Lett. 2015. PMID: 25977649 Бесплатная статья ЧВК.

Фторопласт ф 4 характеристики: Фторопласт 4: свойства, применение — купить от производителя Карбон Групп

Технические характеристики. Фторопласт / Фторопласт / ЗАВОД “УЗПМ”

Фторопласт — свойства Фторопласт в Москве

Структура, триботехнические и теплофизические характеристики фторопластового углеродного нанотрубчатого материала

Введение

Экспериментальный

Результаты и обсуждение

Структура, триботехнические и теплофизические характеристики фторопластового углеродного нанотрубчатого материала

Принадлежности

Авторы

Принадлежности

Абстрактный

Цифры

Похожие статьи

Цитируется

Рекомендации

Добавить комментарий Отменить ответ