הליבה של PTFE שונה היא הצגת חומר פאזה שני למטריקס PTFE באמצעות מילוי או מיזוג, ובכך משפרת את התכונות המכניות, התרמיות או התפקודיות שלו. ניתן לחלק חומרים משתנים נפוצים לקטגוריות הבאות:
1. מילוי - שינוי סוג: התנגדות מכנית ובלאי משופרת
מילוי - שינוי סוג מתייחס ישירות לחסרונות הפיזיים של PTFE על ידי הוספת חומרי מילוי אורגניים או אורגניים. חומרי מילוי נפוצים ופונקציותיהם הם כדלקמן:
סיבי זכוכית (GF): בדרך כלל מהווה 5% עד 40%. סיבי זכוכית משפרת משמעותית את חוזק הדחיסה של PTFE (עד 2-3 פעמים), עמידות לזחילה ויציבות ממדית, תוך צמצום זרימת הקרה. עם זאת, מקדם החיכוך שלו עשוי להתגבר מעט, ולדרוש אופטימיזציה עם חומרי מילוי אחרים.
סיבי פחמן (CF): בדרך כלל מהווה 5% עד 15%. סיבי פחמן לא רק משפרים את החוזק המכני אלא גם מקנים מוליכות תרמית גבוהה יותר (מקדם המוליכות התרמית עולה מ- 0.25 W/(M · K) עבור PTFE טהור לכ- 5 w/(m · k)), מה שהופך אותם למתאימים ליישומי אטום דינאמיים לעומס גבוה {}}. יתר על כן, פעילות פני השטח של סיבי פחמן משפרת את ההדבקה של PTFE לחומרים אחרים.
אבקת ברונזה (סגסוגת CUSN): רמת התוספת היא בדרך כלל 10% עד 30%. אבקת ברונזה משפרת משמעותית את עמידות השחיקה של PTFE (הפחתת קצב השחיקה במעל 80%) ומשפרת את המוליכות התרמית (העלאת מקדם המוליכות התרמית לכ- 2-3 W/(M · K)). הוא משמש בדרך כלל בחלקים הדורשים חיכוך הזזה, כגון מסבים ומסילות מדריך.
מוליבדן דיסולפיד (MOS₂): 1% עד 5%. כחומר סיכה מוצק, MOS₂ מקטין עוד יותר את מקדם החיכוך (ל- 0.03 - 0.05) ומשפר את התנגדות השחיקה, מה שהופך אותו למתאים במיוחד לצרכי שימון בסביבות ואקום או בטמפרטורה גבוהה.
גרפיט: 5% עד 20%. לגרפיט, בדומה ל- MOS₂, יש מבנה שכבה המספק שימון עצמי- תוך שיפור מוליכות תרמית וחשמלית (אם יש צורך בהגנה אלקטרומגנטית).
מילוי משולב (למשל, סיבי זכוכית + סיבי פחמן + MOS₂) יכול להשיג בו זמנית את ריבוי - אופטימיזציה אובייקטיבית של חוזק גבוה, חיכוך נמוך ועמידות בלאי. לדוגמה, ניסוח PTFE שונה המשמש בחותם תעשייתי מורכב מ: PTFE Matrix + 20% סיבי זכוכית + 5% סיבי פחמן + 3% mos₂. קצב השחיקה שלו הוא רק 1/10 זה של PTFE טהור והוא יכול לפעול ביציבות בטמפרטורות גבוהות של 200 מעלות במשך זמן רב.
2. שינוי מיזוג: הרחבת גבולות פונקציונליים
שינוי מיזוג הוא תהליך מיזוג PTFE עם פולימרים אחרים או חומרים פונקציונליים כדי להעניק תכונות מיוחדות:
אסתר פוליפנילן (PPE): מיזוג עם PTFE משפר את עמידות החום (משתרע ארוך - טמפרטורות הפעלה לטמפרטורות ליותר מ -300 מעלות) ומשפר את יכולת זרימת העיבוד להמיס, מה שהופך אותו מתאים לעיצוב הזרקה של חלקים מעוצבים במורכבים {}}. Polyetheretherketone (PEEK): תוספת של כמות קטנה של הצצה (5%-10%) יכולה לשפר את קשיחות ה- PTFE תוך שמירה על מידה מסוימת של גמישות, מה שהופך אותו למתאים ליישומים הדורשים עמידות בפני השפעה.
חומרי מילוי מוליכים (כמו צינורות פחמן ומיקרו -גוונים מתכתיים): על ידי הוספת חומרי מילוי מוליכים, PTFE שונה יכולים להשיג תכונות מיגון אלקטרומגנטיות (הפחתת התנגדות פני השטח להלן 10 rem/sq), מה שהופך אותו למתאים לשימוש באטמות ציוד אלקטרוני או אנטי -} רכיבים סטטיים.
3. שינוי טיפול פני השטח: אופטימיזציה ממוקדת של תכונות הממשק
בנוסף למילוי ומיזוג, טיפולים כימיים פני השטח (כמו תחריט פלזמה ונתרן - טיפול נפטלין) יכולים לשנות את הקוטביות של פני השטח של PTFE, ולשפר את ההדבקה שלו לחומרים אחרים (כמו מתכות וגומי). זה הופך אותו למתאים לחלקים הדורשים מבנים מורכבים (כגון PTFE ואטמי למינציה נירוסטה).
ניתוח חומרי הליבה המשמשים לייצור חלקי PTFE שהשתנו
בשדה התעשייתי, Polytetrafluoroethylene (PTFE) נמצא בשימוש נרחב בגלל האינרטיות הכימית המצוינת שלו, התנגדות טמפרטורה גבוהה {}} ומקדם חיכוך נמוך. עם זאת, החוזק המכני, התנגדות השחיקה ותכונות העיבוד של PTFE טהור לרוב אינם עומדים בדרישות של תנאי עבודה מורכבים, ולכן אופטימיזציה של ביצועיו באמצעות טכנולוגיית שינוי הופכת למפתח. ליבת הייצור של חלקי PTFE שהשתנו נעוצה בבחירת השילוב הנכון של מצע ותוספים כדי לאזן את הפונקציונליות, העמידות והעלות-.
