Jak jeszcze bardziej poprawić wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu wytrawionej folii PTFE?

Folia PTFE jest szeroko stosowana w wielu dziedzinach ze względu na jej wyjątkową stabilność chemiczną i właściwości fizyczne. Wśród nich wytrawiona folia PTFE ma miejsce w przemyśle elektronicznym, medycznym, chemicznym i innych ze względu na jej odporność na korozję, nielepkość i izolację. W praktyce właściwości mechaniczne trawionych folii PTFE, takie jak wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu, często stają się kluczowymi czynnikami ograniczającymi skalowanie ich zastosowań.

1. Modyfikacja materiału

Dodawanie wypełniaczy: Dodając wypełniacze, takie jak włókno szklane, włókno węglowe, grafit i proszek metalowy do matrycy PTFE, można skutecznie poprawić wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu wytrawionej folii PTFE. Wypełniacze mogą zwiększać podparcie podłużne pomiędzy łańcuchami molekularnymi polimeru, dzięki czemu materiał może skuteczniej rozpraszać naprężenia poddawane działaniu sił zewnętrznych, poprawiając w ten sposób właściwości mechaniczne. Wśród nich wypełniacze z włókna szklanego stały się jednymi z powszechnie stosowanych wypełniaczy ze względu na ich wysoką wytrzymałość i dobrą kompatybilność.

Zmiana struktury żywicy: Czynniki strukturalne, takie jak masa cząsteczkowa, krystaliczność i układ łańcuchów molekularnych żywicy PTFE, mają istotny wpływ na jej właściwości mechaniczne. Optymalizując proces polimeryzacji żywicy PTFE, na przykład zmieniając parametry, takie jak temperatura polimeryzacji, ciśnienie i czas reakcji, można regulować rozkład masy cząsteczkowej i krystaliczność żywicy, poprawiając w ten sposób wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu wytrawionej folii PTFE.

2. Optymalizacja procesów

Zmiana procesu formowania: Formowanie na gorąco jest jedną ze skutecznych metod poprawy właściwości mechanicznych wytrawionej folii PTFE. Podczas procesu formowania na gorąco łańcuchy molekularne wytrawionej folii PTFE poruszają się i zmieniają układ pod wpływem temperatury i ciśnienia. Ruch ten sprzyja sieciowaniu między łańcuchami molekularnymi, zwiększa podłużną siłę nośną między łańcuchami polimeru i umożliwia materiałowi lepsze rozpraszanie naprężeń poddawanych działaniu sił zewnętrznych. Formowanie na gorąco może również wpływać na strukturę krystaliczną wytrawionej folii PTFE. Odpowiednie warunki temperatury i ciśnienia mogą sprzyjać krystalizacji PTFE i tworzyć bardziej zwartą strukturę krystaliczną. Struktura ta nie tylko poprawia wytrzymałość materiału, ale także poprawia jego wydłużenie przy zerwaniu.

Technologia modyfikacji powierzchni: Ze względu na problem niskiej energii powierzchniowej i trudności w łączeniu trawionej folii PTFE, do obróbki można zastosować technologię modyfikacji powierzchni plazmą. Poprzez bombardowanie plazmą na powierzchni trawionej folii PTFE może powstać warstwa grup aktywnych, co poprawia jej właściwości wiążące z innymi materiałami. Jednocześnie modyfikacja powierzchni może również zmniejszyć energię powierzchniową wytrawionej folii PTFE, ułatwiając jej łączenie z innymi materiałami, co jeszcze bardziej poprawia jej właściwości mechaniczne.

3. Zbrojenie kompozytowe

Wzmocnienie włóknami: Połączenie włókien o wysokiej wytrzymałości (takich jak włókna węglowe, włókna szklane itp.) z wytrawianą folią PTFE może znacznie poprawić wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu materiału. Wzmocnienie włóknami może nie tylko zapewnić dodatkowe wsparcie, ale także skutecznie rozproszyć naprężenia, gdy materiał jest poddawany działaniu sił zewnętrznych, poprawiając w ten sposób odporność materiału na uderzenia.

Nanokompozyt: Nanomateriały wykazują ogromny potencjał w zakresie poprawy wydajności materiałów kompozytowych ze względu na ich unikalny efekt wielkości i efekt interfejsu. Połączenie nanocząstek (takich jak nanotlenek krzemu, nanotlenek glinu itp.) z wytrawioną folią PTFE może znacznie poprawić jej wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu bez utraty elastyczności materiału.