Perché il tessuto in PTFE per alte temperature si usura lentamente in condizioni di attrito elevato?

In qualità di produttore professionale di tessuti in PTFE per alte temperature, Jiangsu Aokai New Materials spiegherà perché il tessuto in fibra di vetro rivestito in PTFE presenta un'usura ridotta in condizioni di attrito elevato. Il suo meccanismo di resistenza all’usura non è causato da un unico fattore, ma può essere compreso dai seguenti aspetti:

1. Coefficiente di attrito estremamente basso e proprietà autolubrificanti

Il politetrafluoroetilene (PTFE) ha uno dei coefficienti di attrito più bassi tra i materiali solidi (coefficiente di attrito dinamico circa 0,04–0,10).

·  Struttura molecolare : La catena di carbonio del PTFE è strettamente avvolta da atomi di fluoro con una densità di nuvole di elettroni elevata ed uniforme, con conseguenti forze intermolecolari estremamente deboli, che formano uno 'strato lubrificante molecolare'.

·  Scorrimento interfacciale : durante l'attrito, le catene molecolari del PTFE si allineano facilmente lungo la direzione dell'attrito e si tagliano sulla controfaccia (ad esempio, metallo o altre superfici dure). L'attrito si verifica principalmente all'interno del materiale o della pellicola di trasferimento piuttosto che nell'adesione diretta e nell'aratura sull'interfaccia, riducendo notevolmente la resistenza all'attrito e lo stress di taglio e rallentando il tasso di usura.

2. Effetto portante e di contenimento del nucleo in tessuto di fibra di vetro

Il tessuto per alte temperature in PTFE è un materiale composito con tessuto in fibra di vetro come substrato e PTFE come rivestimento.

·  Portacarico principale : il tessuto in fibra di vetro garantisce elevata resistenza alla trazione e stabilità dimensionale. Sotto forte attrito, la fibra di vetro sopporta la maggior parte del carico normale e della forza di taglio, impedendo al rivestimento in PTFE uno strappo macroscopico o uno scorrimento della plastica causato da uno stress eccessivo.

·  Limitazione della formazione di detriti da usura : la struttura in fibra limita la dimensione dei 'detriti da usura' delle strisce di PTFE. Il PTFE puro tende a formare detriti di grandi dimensioni a causa dell'esteso allungamento della catena molecolare, mentre la rete di fibre di vetro divide il PTFE in microregioni, confinando l'usura in piccole aree con particelle fini. L'usura appare come una 'microabrasione' piuttosto che come una 'delaminazione macroscopica', riducendo significativamente il tasso di usura.

3. Elevata resistenza al calore e stabilità termica

Il forte attrito è inevitabilmente accompagnato dalla generazione di calore da attrito. I vantaggi del tessuto per alte temperature in PTFE sono:

·  Stabilità ad un'ampia temperatura : il PTFE mantiene prestazioni stabili da −200°C a 260°C. Il suo coefficiente di attrito diminuisce leggermente con l'aumentare della temperatura (entro un certo intervallo), evitando rammollimento, adesione o decomposizione termica causata dalle alte temperature locali.

·  Dissipazione del calore della fibra di vetro : la fibra di vetro ha una buona conduttività termica, contribuendo a dissipare il calore dovuto all'attrito, a ridurre i punti caldi locali e a prevenire il guasto prematuro del PTFE dovuto all'accumulo di calore.

4. Inerzia chimica e proprietà antiadesione

Il PTFE è resistente a quasi tutta la corrosione chimica. In ambienti ad alto attrito con lubrificanti, polvere o sostanze corrosive, la sua superficie è meno soggetta all'usura chimica (ad esempio, ossidazione o usura accelerata dalla corrosione). La sua bassa energia superficiale rende difficile la saldatura a freddo o l'adesione dei contromateriali al substrato, prevenendo così l'usura dell'adesivo.

Le informazioni di cui sopra sono fornite da Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

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