Producenci tkanin teflonowych wysokotemperaturowych podkreślają, że regulacja szybkości chłodzenia jest najbardziej bezpośrednią i skuteczną metodą kontrolowania krystaliczności. Po całkowitym stopieniu PTFE w temperaturze powyżej 380°C, łańcuchy molekularne układają się w sieci krystaliczne podczas przechodzenia przez zakres temperatur maksymalnej szybkości krystalizacji wynoszący 310 ~ 315°C podczas chłodzenia. Szybkość chłodzenia określa udział obszaru kryształów i mikroskopową morfologię powłoki.
1. Szybkie chłodzenie (hartowanie) w celu uzyskania niskiej krystaliczności
Powierzchnia spiekanej tkaniny jest szybko schładzana za pomocą kurtyn zimnego powietrza, rolek chłodzących lub zbiorników na wodę o normalnej temperaturze. Łańcuchy molekularne ulegają zamrożeniu przed regularnym i uporządkowanym ułożeniem, tworząc dużą liczbę drobnych i niedoskonałych ziaren kryształów. Uzyskana powłoka charakteryzuje się miękką konsystencją i doskonałą wytrzymałością, a także zoptymalizowaną powłoką zapobiegającą przywieraniu, przy czym jej twardość i odporność na zużycie są nieznacznie obniżone.
2. Powolne chłodzenie (wyżarzanie) w celu uzyskania wysokiej krystaliczności
Sekcja utrzymywania ciepła jest umieszczona na wylocie pieca do spiekania lub tkanina jest schładzana w piecu z bardzo małą szybkością 10 ~ 50°C/h. Umożliwia to wystarczający ruch łańcuchów molekularnych w celu utworzenia dużych i kompletnych sferolitów. Powłoka charakteryzuje się wysoką twardością, wyjątkową odpornością na zużycie i stabilną stabilnością wymiarową, ale przy zmniejszonej elastyczności i zwiększonej kruchości.
II. Pomocnicza kontrola procesu i materiału
Na podstawie regulacji szybkości chłodzenia następujące środki pomocnicze mogą dodatkowo dostroić krystaliczność powłoki PTFE.
1. Temperatura spiekania i czas przetrzymywania
Materiał należy podgrzać do temperatury 380 ~ 400°C i trzymać przez czas wystarczający do całkowitego stopienia oryginalnych kryształów i wyeliminowania historii termicznej. Nieodpowiednie spiekanie pozostawi resztkowe zarodki kryształów, co spowoduje zbyt wysoką i nierównomiernie rozłożoną końcową krystaliczność.
2. Wyżarzanie po obróbce
W przypadku powłok o niskiej krystaliczności uzyskanych przez szybkie chłodzenie, wzrost kryształów wtórnych i eliminację naprężeń wewnętrznych można osiągnąć poprzez obróbkę w stałej temperaturze w temperaturze 300 ~ 320°C przez kilka godzin, a następnie powolne chłodzenie, co umiarkowanie zwiększa krystaliczność powłoki.
3. Masa cząsteczkowa surowca
Dyspersja PTFE o dużej masie cząsteczkowej charakteryzuje się dużą lepkością stopu i niską ruchliwością łańcucha cząsteczkowego, co prowadzi do wolniejszej szybkości krystalizacji. W tych samych warunkach chłodzenia łatwiej jest przygotować powłoki o niskiej krystaliczności.
4. Dodatek środka zarodkującego
Niewielka dawka (0,1% ~ 1%) nieorganicznych wypełniaczy lub perfluorowanych kopolimerów może zapewnić dużą liczbę heterogenicznych zarodków kryształów i znacząco rozdrobnić ziarna kryształów. Chociaż nie może drastycznie zmienić ogólnej krystaliczności, skutecznie optymalizuje mikrostrukturę kryształu.
III. Kompleksowe zarządzanie produkcją powłok wielowarstwowych
Wysokotemperaturowa tkanina teflonowa jest wytwarzana w wyniku wielu procesów impregnacji i spiekania ze stopniowo akumulującymi się powłokami, co wymaga ukierunkowanej kontroli procesu w następujący sposób.
1. Konsystencja krystalizacji międzywarstwowej
Zbyt duże różnice w szybkości chłodzenia pomiędzy warstwami będą powodować nierówną krystaliczność międzywarstwową i generować naprężenia wewnętrzne, prowadzące nawet w ciężkich przypadkach do złuszczania się powłoki. Zaleca się zastosowanie łagodnego chłodzenia warstw pośrednich i wdrożenie ukierunkowanego szybkiego lub powolnego chłodzenia tylko warstwy zewnętrznej, zgodnie z wymaganiami produkcyjnymi.
2. Efekt grubości powłoki
Grubsze powłoki cierpią z powodu asynchronicznego chłodzenia pomiędzy powierzchnią a warstwą wewnętrzną. Warstwa wewnętrzna ma tendencję do tworzenia wysokiej krystaliczności z powodu powolnego rozpraszania ciepła. Przed wprowadzeniem ujednoliconych procedur chłodzenia należy odpowiednio wydłużyć czas spiekania, aby zapewnić jednolitą temperaturę całej powłoki.
3. Dopasowanie naprężenia podczas chłodzenia
Napięcie przyłożone do powierzchni tkaniny podczas sekcji chłodzenia wpływa na orientację łańcuchów molekularnych, co sprzężone z procesem krystalizacji i łącznie decyduje o końcowej morfologii kryształów i stabilności wymiarowej. Skoordynowana i precyzyjna kontrola jest obowiązkowa.
IV. Ilościowe wykrywanie krystaliczności
Aby zweryfikować krystaliczność po dostosowaniu procesu, należy zastosować różnicową kalorymetrię skaningową (DSC). Próbkę powłoki o masie 5~10 mg ogrzewa się z szybkością 10°C/min w celu zbadania entalpii topnienia. Krystaliczność oblicza się dzieląc badaną entalpię topnienia przez teoretyczną entalpię topnienia 100% krystalicznego PTFE (około 82 J/g). W połączeniu z odpornością na zginanie, odpornością na zużycie i innymi testami wydajności można określić optymalne okno procesu.
Ogólne zasady działania : Aby uzyskać niską krystaliczność, należy zastosować natychmiastowe hartowanie po pełnym spiekaniu; w celu uzyskania wysokiej krystaliczności należy utrzymywać stałą temperaturę w okolicach 310°C, a po całkowitym spiekaniu bardzo powolne chłodzenie.
Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat szczegółowych parametrów, scenariuszy zastosowań i niestandardowych rozwiązań naszej pełnej gamy produktów, w tym wysokotemperaturowej tkaniny teflonowej, teflonowej taśmy klejącej do wysokich temperatur, teflonowego pasa siatkowego do wysokich temperatur, bezszwowego pasa maszynowego do klejenia, jednostronnej tkaniny PTFE, odpornej na wysokie temperatury taśmy przenośnikowej i odpornej na wysokie temperatury tkaniny z włókna szklanego, skontaktuj się z nami online lub skontaktuj się z naszą infolinią serwisową.
Kierując się filozofią usług profesjonalnych i uczciwych, zobowiązujemy się do zapewniania kompleksowych rozwiązań i przemyślanych usług dla wszystkich klientów!
