Hva forårsaker sprekker i PTFE-impregneringsprosessen?

Som en profesjonell kildeprodusent av PTFE høytemperaturstoffer, vil Jiangsu Aokai New Materials forklare årsakene til sprekker i glassfiberduk etter impregnering med PTFE (polytetrafluoretylen) emulsjon. Dette er et vanlig prosessproblem ved fremstilling av komposittmaterialer, som vanligvis oppstår under tørking (fjerning av fuktighet og overflateaktive stoffer) eller høytemperatursintring (smelting av PTFE-partikler til en kontinuerlig film).

1. Alvorlig misforhold mellom termiske ekspansjonskoeffisienter

Dette er den grunnleggende fysiske årsaken.

Det er en enorm forskjell i termiske ekspansjonskoeffisienter mellom glassfiber og PTFE: den lineære ekspansjonskoeffisienten til glassfiber er omtrent 5×10⁻⁶/℃ , mens den for PTFE er omtrent 100×10⁻⁶/℃ til 200×10⁻⁶/℃  ganger så mye fiber (omtrent så mye av glass).

Under avkjøling (fra en sintringstemperatur på ca. 380 ℃–400 ℃ ned til romtemperatur), krymper PTFE langt mer betydelig enn glassfiberrammen. Siden glassfiberduk fungerer som et stivt skjelett, er PTFE begrenset under krymping, og genererer betydelig indre termisk strekkspenning. Når denne spenningen overstiger strekkstyrken til PTFE-filmen eller grenseflatebindingsstyrken mellom PTFE og glassfiber, oppstår sprekker for å frigjøre spenningen.

2. Feil kontroll av tørke- og sintringsprosesser

Oppvarmingsparametere til det impregnerte materialet påvirker direkte sprekking:

·  For høy oppvarmingshastighet : Spesielt ved rundt 100 ℃ (rask fordampning av fuktighet) og 200 ℃–250 ℃ (dekomponering av overflateaktive stoffer i emulsjonen og den krystallinske overgangssonen før PTFE-sintring). Rask oppvarming forårsaker indre stress og gasspåvirkning fra øyeblikkelig fordampning av løsemidler og tilsetningsstoffer, noe som resulterer i sprekker i belegget.

·  For høy kjølehastighet : Direkte eksponering for omgivelsesluft for rask avkjøling etter sintring skaper intense øyeblikkelige krympestress på grunn av store temperaturforskjeller, som lett induserer fine nettverkssprekker.

·  For høy sintringstemperatur eller for lang sintringstid : Dette forårsaker nedbrytning av PTFE-molekylvekten og overdreven fluiditet, noe som gjør materialet mer utsatt for sprekker under stress.

3. Problemer i impregneringsprosessen og emulsjonskonsentrasjon

Tykkelsen, jevnheten og inntrengningsdybden til det impregnerte laget påvirker sprekkfølsomheten direkte:

·  For tykt enkelt impregneringslag : I jakten på tykkelse eller produksjonseffektivitet påføres et altfor tykt PTFE-belegg i én omgang. Under tørking og sintring har et tykt belegg en lengre vei for fjerning av løsemidler og gjennomgår større volumetrisk krymping (PTFE-emulsjon har typisk et faststoffinnhold på ca. 60 %, noe som betyr at omtrent 40 % fuktighet må fjernes), noe som ofte forårsaker overflatesprekker.

·  Ujevn impregnering : Lokalisert overdreven PTFE-oppbygging eller ujevn emulsjonsfordeling på stoffoverflaten fører til konsentrert krympespenning.

·  Utilstrekkelig emulsjonsgjennomtrengning : Hvis glassfiberduken ikke er avvokset eller dårlig overflatebehandlet, trenger ikke PTFE-emulsjonen helt inn i fiberbunter og danner bare en overfladisk 'hudfilm'. Denne filmen har svak forankring med underlaget og har en tendens til å løsne eller sprekke ved oppvarming.

4. Substratrelaterte faktorer

·  Uvokset glassfiberduk : Glassfiberduk inneholder limingsmidler (parafin, epoksy, etc.) fra veveprosessen. Uten høytemperaturavvoksing eller kjemisk rengjøring før impregnering, karboniserer og fordamper disse organiske stoffene under påfølgende sintring, og genererer gass som bryter belegget eller svekker bindingen mellom PTFE og glassfiber, noe som resulterer i sprekker.

·  Struktur og tykkelse på glassfiberduken : Tykkere og tettere glassfiberduker (som tykt satengstoff) viser høyere stivhet og sterkere tilbakeholdenhet mot PTFE-krymping. I mellomtiden har dypere riller mellom fiberbunter en tendens til å forårsake spenningskonsentrasjon og sprekker ved rillekanter under tørking.

Informasjonen ovenfor er gitt av Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

For detaljerte parametere, applikasjonsscenarier og tilpassede løsninger for hele vårt produktspekter – inkludert PTFE høytemperaturduk, PTFE høytemperaturtape, PTFE høytemperatur nettingbelte, sømløse belter for limemaskiner, ensidig PTFE-duk, høytemperaturbestandige transportbånd, følgingsfrie glassfiberprodukter og relaterte glassfiberprodukter.

·  Service Hotline: Mr. Guo: +86 18944819998 Mr. Liu: +86 13705266308

Vi opprettholder alltid en servicefilosofi om kostnadseffektiv kvalitet, profesjonalitet og integritet, og er dedikert til å gi deg one-stop-løsninger og oppmerksom service!