聚四氟乙烯(PTFE):为甚么密封性好?
聚(ju)四氟氯乙(yi)烯传送(song)(song)带(dai)凡(fan)用做填料(liao)封密(mi)性(xing)能龟裂、龟裂和(he)规避有(you)毒乙(yi)炔气窃取的(de)材(cai)料(liao)。沿途整个(ge)过程(cheng)关闭程(cheng)序有(you)毒乙(yi)炔气高(gao)中物理吸和(he)原子结构力显微镜观(guan)察(AFM)检(jian)查,我(wo)们一(yi)起做出(chu)了PTFE碎末和(he)传送(song)(song)带(dai)填ꦯ料(liao)封密(mi)性(xing)能性(xing)好的(de)因何。这篇文章(zhang)中的(de)研(yan)究玩法也要用来阐(chan)发另外🅘软性(xing)材(cai)料(liao),个(ge)比(bi)方胶片、金(jin)属涂(tu)层材(cai)料(liao)和(he)新颖韧性(xing)体等。
1先容


图2:聚(ju)四氟乙稀战略(lve)布(bu)局:出现(xian)出热(re)塑(su🌄)的C-F份子
小编中的研究手段凭借了不同侧量工艺,如物理化学化学粘附(比外层积)和氧分子力电子显微镜(AFM,外层描摹),来表明为啥子PTFE具有杰出的的胶封性。小编的指标是为了更好地表明若安在质料页面布局层面所进行阐发质料(如PTFE),以几乎地阐述其物理化学化学攻击力和显示凭借的器能攻击力。在开发新质料时,俺们只要需注意领悟以內新信息:- 沿途整个过程测量比表皮积,深刻领会素材在亚奈米级的设计新信息
- 个人信息被挤出成超材料薄钢板时享有若何的机可,例如聚四氟乙稀密封性胶布
2去尝试


气体吸附(N2) | ||
利用Autosorb iQ仪器,称样量约2 g,样品管为9mm大球泡样品管,测试气体N2 ,测试温度77K,用氦气丈量样品管的自在体积停止物理吸附测试。样品脱气处置前提为343K脱气3小时。在绝对压力(P/P0)为0.1-0.25规模内取值停止比外表积计较。
分割一(yi)小(xiao)块1cm×1cm细(xi)节的(de)(de)聚四(si)氟氯乙(yi)烯胶带体(ti)用来AFM仗(zhang)量。Tosca AFM测量仪器在小(xiao)扣(kou)类型下(xia)支配(pei),以(yi)捉拿优点程度和优点相位比(bi)。小(xiao)扣(kou)类型进行的(de)(de)悬臂为安(an)东帕公司的(de)(de)的(de)(de)Arrow-NCR10硅感知(zhi)器,标称嗡嗡声次数为285 kHz,力(li)常数为42 N/m。悬臂总(zong)长为160 µm,总(zong)宽为45 µm。扫(sao)一(yi)扫(sao)分辩率放置(zhi)为400时的(de)(de)图像扫(sao)一(yi)扫(sao)转速为~0.5 Hz。AFM所有(you)的(de)(de)仗(zhang)量全都是在高温(wen)的(de)(de)情况下(xiᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚ𒀱ᩚᩚᩚa)消停。
3成绩会商
物理吸附(Autosorb iQ)
凡是在(zai)恒定温度下,利用(yong)氮(dan)气份(fen)子(zi)作为份(fen)子(zi)探针(zhen),吸附在(zai)资(zi)料(liao)(liao)的表(biao)(biao)里外(wai)表(biao)(biao)(即N2 77K)。在(zai)吸附等温线(xian)的产生单层(ceng)吸附的地区停止取值(zhi)(zhi)计(ji)较比(bi)(bi)外(wai)表(biao)(biao)积值(zhi)(zhi)。BET实际的具(ju)体诠释(shi)能够或许(xu)在(zai)其余相干文献中(zhong)找(zhao)到(dao)[3]。具(ju)备杰出密封(feng)机能的资(zi)料(liao)(liao🌼)凡是具(ju)备较低的比(bi)(bi)外(wai)表(biao)(biao)积值(zhi)(zhi)(<10 m2/g)。两个(ge)PTFE粉末比(bi)(bi)外(wai)表(biao)(biao)积测试成(cheng)果图如图3所(suo)示,均匀值(zhi)(zhi)为2.59 m2/g。如斯小的比(bi)(bi)外(wai)表(biao)(biao)积值(zhi)(zhi)凡是代表(biao)(biao)资(zi)料(liao)(liao)长短(duan)多孔(kong)资(zi)料(liao)(liao),比(bi)(bi)方PTFE。

图3:PTFE比外层(ceng)积图
原子力显微镜(AFM)
AFM能(🎀neng)够(gou)或许(xu)表(biao)(biao)征资料的(de)(de)(de)外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)(mo)和粗(cu)拙度(du),♋并能(neng)够(gou)或许(xu)在纳(na)米标准(zhun)上查(cha)抄资料是不是有(you)杂质或不均匀的(de)(de)(de)存在。PTFE三维(wei)外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)(mo)如图4所示。PTFE胶带的(de)(de)(de)RMS粗(cu)拙度(du)为170 nm。图中显(xian)现出聚四氟乙(yi)烯胶带的(de)(de)(de)纤维(wei)布(bu)局。外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)(mo)对领会胶带的(de)(de)(de)某些(xie)机(ji)能(neng)很重(zhong)要,比方手(shou)感(gan)、光(guang)滑度(du)、是不是含有(you)纤维(wei)布(bu)局或杂质等。
图(tu)4:10 µm×10 µm的AFM三(san)维描(miao)𒐪摹(正向追踪),显现出纤(xian)维布局
按照AFM图,从垂直于纤维的二维外表外表测得纤维的均匀宽度和均匀高度别离为330 µm和480 µm。
连(lian)系(xi)两(liang)种(zhong)表征(zheng)手艺,申明了为甚么聚四氟乙烯具备杰出的密(mi)(mi)封机(ji)能(neng)。低比外表积(ji)(低孔隙率(lv))障碍了气体(ti)或液体(ti)的侵入。这类(lei)特(te)征(zheng)与(yu)胶(jiao)带(dai)具备的纤维特(te)征(zheng)连(lian)系(xi),使胶(jiao)带(dai)能(neng)够(gou)或许(xu)拉伸慎(shen)密(mi)(miᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚ𒀱ᩚᩚᩚ)的包裹(guo)裂缝。PTFE的高熔点和低导热系(xi)数也使它合用于低温密(mi)(mi)封。
4论断


本段显现了若何取(qu)得(de)联(lian)系每种差的(de)材质 定量分析(xi)厨艺(物理学化学降解和AFM),以获得(de)了是的(de)PTFE粘(zhan)胶带(dai)的(de)分布(bu)产品信息。相(xiang)似组(zu)合式的(de)定量分析(x🌟i)手段要能和减少到(dao)之外相(xiang)似的(de)材质 ,使材质 的(de)物理学化学屬性(xing)与灵(ling)活运用取(qu)得(de)联(lian)系起(qi)。
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