تأثير الحشو لأختام PTFE

يعد الاحتكاك المنخفض والحد الأدنى من استهلاك الطاقة من المزايا الحاسمة التي توفرها أختام PTFE.يمكن استخدام هذه الأختام دون مشاكل أيضًا مع الجفاف ...

على الرغم من خصائصه الرائعة، فإن PTFE النقي أو غير المملوء أو البكر غير مناسب لعدد من التطبيقات الهندسية الأكثر تطلبًا. على وجه الخصوص، حال تدفقه البارد أو سلوك الزحف دون استخدام PTFE في التطبيقات الميكانيكية.حتى في درجة حرارة الغرفة، يواجه PTFE تشوهًا كبيرًا بمرور الوقت عندما يتعرض لحمل مستمر. أيضًا، لا يتمتع PTFE البكر بأي مرونة ويتآكل بسرعة على الرغم من معامل الاحتكاك المنخفض. في الستينيات، تم العثور على إضافة مواد مالئة إلى تحسين عدد من الخصائص الفيزيائية، وخاصة معدل الزحف والتآكل.معظم مواد الحشو تكون مستقرة حتى 400 درجة مئوية، لذا فهي لا تقيد الاستخدام في درجات الحرارة المرتفعة. وفيما يلي بعض عناصر الحشو الشائعة وتأثيرها على الخواص الفيزيائية لمركب PTFE.

ليف زجاج

تعتبر الألياف الزجاجية عنصر حشو شائع الاستخدام وله تأثير إيجابي على أداء زحف PTFE، والذي ينخفض ​​عند درجات الحرارة المنخفضة والعالية.كما أنه يضيف مقاومة التآكل ويوفر قوة ضغط جيدة.هذه المادة المضافة خاملة كيميائيا إلا في وجود حمض الهيدروفلوريك وقواعد قوية.له تأثير ضئيل على الخواص الكهربائية.

الكربون والجرافيت الكربوني

يقلل الكربون من الزحف ويزيد من الصلابة ويرفع التوصيل الحراري لـ PTFE.تتحسن مقاومة التآكل للمركبات المملوءة بالكربون بشكل خاص مع الجرافيت.يعد الكربون أحد أكثر مواد الحشو الخاملة باستثناء البيئات المؤكسدة حيث يعمل الزجاج بشكل أفضل. يوفر الكربون بعض التوصيل الكهربائي لـ PTFE.عادةً ما يتم استخدام PTFE المملوء بالكربون في تطبيقات الختم الهوائي. تعتبر المركبات التي تحتوي على الكربون مع الجرافيت هي المواد المفضلة للتطبيقات غير المشحمة.

من ألياف الكربون

تؤدي إضافة ألياف الكربون إلى PTFE إلى تغيير خصائصها بنفس الطريقة التي تعمل بها الألياف الزجاجية.فهو يقلل من الزحف، ويزيد من معامل الانضغاط والمرونة، ويزيد من الصلابة.بشكل عام، هناك حاجة إلى ألياف كربون أقل من الألياف الزجاجية لتحقيق نفس التأثير. يتم تقليل معامل التمدد الحراري وتكون التوصيل الحراري أعلى بالنسبة لمركبات PTFE المملوءة بألياف الكربون.ينخفض ​​معدل التآكل عند تشحيم أجزاء ألياف الكربون بالماء. ألياف الكربون خاملة كيميائيًا ويمكن استخدامها في القواعد القوية وحمض الهيدروفلوريك.

الجرافيت

الجرافيت هو تعديل بلوري للكربون عالي النقاء.يحتوي PTFE المملوء بالجرافيت على واحد من أقل معاملات الاحتكاك بسبب خصائص الاحتكاك المنخفضة للجرافيت.يتميز بخصائص تآكل ممتازة، خاصة ضد الأسطح الناعمة ويعرض قدرة عالية على حمل الأحمال في تطبيقات الاتصال عالية السرعة.الجرافيت خامل كيميائيًا مما يتيح استخدامه في الوسائط المسببة للتآكل.

برونزية

البرونز هو حشو معدني شائع.الكميات الكبيرة (40 إلى 60٪ بالوزن) من البرونز تقلل من التشوه تحت الحمل وترفع التوصيل الحراري والكهربائي لمركبات PTFE.هاتان الخاصيتان مفيدتان للتطبيقات التي يتعرض فيها الجزء للتحميل عند درجات حرارة قصوى. يوفر PTFE المملوء بالبرونز خصائص مقاومة ممتازة للبثق.البرونز عبارة عن سبيكة من النحاس والقصدير ويمكن مهاجمتها بمواد كيميائية معينة.يمكن أن تؤدي أكسدة البرونز إلى تغير لون الجزء النهائي دون التأثير على جودة المنتج. يستخدم PTFE المملوء بالبرونز على نطاق واسع في تطبيقات ختم القضيب الهيدروليكي والمكبس.

ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2)

يزيد ثاني كبريتيد الموليبدينوم من صلابة وصلابة PTFE مع تقليل الاحتكاك.له تأثير ضئيل على خواصه الكهربائية. كيميائيا، غير تفاعلي إلى حد كبير ويذوب فقط في الأحماض المؤكسدة القوية. ويستخدم عادة بنسب وزن صغيرة وبالاشتراك مع مواد حشو أخرى مثل الألياف الزجاجية.

بوليستر عطري

يزيد البوليستر العطري كعنصر حشو من مقاومة درجات الحرارة العالية لمادة PTFE وهو ممتاز للاستخدام مع أسطح التزاوج الناعمة والديناميكية. لا يُنصح به لإغلاق التطبيقات التي تتضمن بخارًا أعلى من 120 درجة مئوية.

إضافات اللون

من الممكن صبغ PTFE باستخدام إضافات الألوان غير العضوية التي تتحمل درجة حرارة تلبيد PTFE.لا تغير الأصباغ بشكل كبير خصائص PTFE.من الممكن استخدام مجموعات من الأصباغ ومواد الحشو الأخرى. وتسعى Parker باستمرار إلى البحث عن خلطات وتركيبات فريدة من نوعها وتطويرها لتعزيز أداء الختم في التطبيقات الأكثر تطرفًا.