Ympäristön kosteuden vaikutukset PTFE-emulsiokyllästykseen

Jiangsu Aokai New Materialsin korkean lämpötilan PTFE-kankaan varsinaisessa tuotantoprosessissa ympäristön kosteutta säädetään yleensä tietyllä alueella 40–60 % RH yhdistettynä lämpötilan säätöön. Haihtumisnopeus on säädetty hieman pienemmäksi kuin veden kapillaarikuljetusnopeus emulsiossa kapillaariverkoston sisällä, mikä varmistaa emulsion täydellisen tunkeutumisen ja tasoittumisen samalla kun saadaan aikaan virheettömiä, erittäin tiheitä sintrattuja PTFE-kalvoja.

Ympäristön kosteuden keskeinen vaikutus PTFE-emulsion kyllästämiseen on veden haihtumisnopeuden ja emulsion stabiilisuuden välinen dynaaminen tasapaino. PTFE-emulsio on tyypillisesti ei-newtonilainen neste, joka koostuu PTFE-hartsihiukkasista (dispergoitu faasi), pinta-aktiivisista aineista, stabilointiaineista ja vedestä (jatkuva faasi). Ympäristöparametrina kosteus säätelee liuottimen (veden) haihtumiskinetiikkaa, ja sillä on seuraavat perusvaikutukset:

1. Perusvaikutukset kyllästysprosessiin

Kyllästysvaihe edellyttää, että emulsio tunkeutuu tehokkaasti alustan (esim. lasikuitukangas, metalliverkko) huokosiin tai kuituraoihin.

Alhainen kosteusympäristö : Vesi haihtuu liian nopeasti, jolloin emulsio 'pintakuivuu' nopeasti alustalla. Tämä lisää merkittävästi emulsion näennäistä viskositeettia rajapinnalla, mikä estää hartsihiukkasten tunkeutumisen syvälle alustaan ​​ja johtaa 'riittämättömään kyllästymiseen' eli jäännösilmataskuihin substraatin sisällä. Samaan aikaan nopea haihdutus poistaa suuria määriä lämpöä, mikä voi aiheuttaa äkillisen paikallisen lämpötilan pudotuksen, destabiloimalla emulsion termodynaamisesti ja aiheuttaen pinta-aktiivisen aineen saostumista, mikä johtaa 'appelsiinin kuoreen' tai epätasaiseen paksuuteen kyllästetyssä kerroksessa.

Korkea kosteusympäristö : Veden haihtuminen estyy, ja emulsio pysyy matalaviskositeettisena märkänä alustalla liian pitkään. Pystysuoralla tai kaltevalla alustalla painuminen tapahtuu helposti painovoiman vaikutuksesta; erittäin hygroskooppisilla alustoilla korkea kosteus voi haitata kaasun purkamista substraatin sisällä muodostaen mikrokuplia, jotka kehittyvät reikävirheiksi myöhemmän sintrauksen aikana.

2. Perusvaikutukset lopulliseen kalvonmuodostuslaatuun

PTFE-kalvon muodostukseen kuuluu yleensä kaksi vaihetta: kuivaus (vedenpoisto) ja korkean lämpötilan sintraus (hiukkasten sulatus). Kosteus vaikuttaa pääasiassa kuivauksen aikana viherkappaleen rakenteeseen, joka 'periytyy' lopulliseen sintrautuneeseen kalvoon.

Halkeilu ja sisäinen jännitys : PTFE-hartsihiukkasten kalvon muodostuminen perustuu kapillaaripaineeseen veden haihtumisen aikana, jotta hiukkaset puristuvat tiiviiksi pakatuksi kerrokseksi. Liian alhainen kosteus lisää jyrkkää kapillaaripainegradienttia ja liian nopeaa kuivumiskutistumista, mikä aiheuttaa suuria sisäistä vetojännitystä viherkappaleeseen. Koska PTFE:llä ei ole itsekorjautumiskykyä ennen sintrausta, tällainen jännitys johtaa suoraan mikrohalkeamiin tai makroskooppisiin halkeiluihin vihreässä kappaleessa. Näitä halkeamia ei voida poistaa sintrauksen jälkeen, mikä johtaa kalvon vuotamiseen tai heikentyneeseen mekaaniseen lujuuteen.

Pinta-aktiivisten aineiden kulkeutuminen ja jäännös : Kaupallisten PTFE-emulsioiden sisältämät pinta-aktiiviset aineet (kuten perfluori-oktaanihapon vaihtoehdot) kulkeutuvat veden haihtuessa kuivauksen aikana. Korkea kosteus pidentää kuivumisikkunaa, jolloin pinta-aktiiviset aineet kerääntyvät pintaan ja muodostavat 'pintaöljylaikan' tai kovan ihon. Jos tämä kerros ei hajoa kokonaan tai haihtuu varhaisessa sintrausvaiheessa, se hiiltyy ja kapseloituu kalvon sisään, mikä aiheuttaa kellastumista, pienentää tiheyttä ja merkittävästi heikentynyttä adheesiota PTFE:n ja substraatin välillä (huono rajapintojen sidos epäpuhtauksien eristyksen vuoksi).

Kalvon tiheys ja huokoisuus : Ihanteellisen PTFE-kalvon tulee olla reikätön ja tiheä. Väärä kosteudensäätö, joka johtaa jäännöskosteuteen, on suuri vaara. Jos vettä ei poisteta kokonaan lämmitys- ja kuivausvaiheen aikana korkeassa kosteudessa, jäännöskosteus höyrystyy välittömästi myöhemmän sintrauksen aikana (n. 327–400°C) ja tilavuus kasvaa jyrkästi, jolloin osittain sulaneen kalvon sisään syntyy puhallusreikiä tai rakkuloita. Sitä vastoin erittäin alhaisessa kosteudessa pinnan nopea kuivuminen muodostaa tiiviin kuoren, joka estää veden sisäisen haihtumisen ja aiheuttaa myös rakkuloita tai delaminaatiota sintrauksen aikana kertyneen höyrynpaineen vuoksi.

Periaatteessa ympäristön kosteuden vaikutus PTFE-emulsion käsittelyyn on pohjimmiltaan puuttumista veden haihdutuskinetiikkaan:

·  Alhainen kosteus (liian kuivuus)  aiheuttaa: huonon tunkeutumisen, tukkeutuneet tasot (kutistumisontelot), kuivuvia halkeamia ja pinta-aktiivisten aineiden jäämien epätasaista jakautumista.

·  Korkea kosteus (liikakosteus)  aiheuttaa: painumista, lisääntyneitä reikiä, liiallista pinta-aktiivisen aineen kellumista, rakkuloita sintrauksen jälkeen ja heikentynyttä tarttuvuutta.

Yllä olevat tiedot tarjoaa Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Yksityiskohtaiset parametrit, sovellusskenaariot ja räätälöidyt ratkaisut koko tuotevalikoimastamme, mukaan lukien korkean lämpötilan PTFE-kangas, korkean lämpötilan PTFE-teippi, korkean lämpötilan PTFE-verkkohihna, saumattomat laminointihihnat, yksipuolinen PTFE-kangas, korkeita lämpötiloja kestävät kuljetinhihnat, korkean lämpötilan kuitua kestävä lasi jne., ota yhteyttä:

·  Huoltopuhelin: Mr. Guo 18944819998

·  Herra Liu 13705266308

Noudatamme ammattimaista ja rehellisyyteen tähtäävää palvelufilosofiaa ja olemme omistautuneet tarjoamaan sinulle yhden luukun ratkaisuja ja huomaavaista palvelua