อะไรทำให้เกิดการแตกร้าวในกระบวนการเคลือบ PTFE

ในฐานะผู้ผลิตสิ่งทอที่มีอุณหภูมิสูง PTFE อย่างมืออาชีพ Jiangsu Aokai New Materials จะอธิบายสาเหตุของการแตกร้าวในผ้าใยแก้วหลังจากการชุบด้วยอิมัลชัน PTFE (polytetrafluoroethylene) นี่เป็นปัญหากระบวนการทั่วไปในการผลิตวัสดุคอมโพสิต ซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างการอบแห้ง (การกำจัดความชื้นและสารลดแรงตึงผิว) หรือการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง (การหลอมอนุภาค PTFE ให้เป็นฟิล์มต่อเนื่อง)

1. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนไม่ตรงกันอย่างรุนแรง

นี่คือสาเหตุทางกายภาพขั้นพื้นฐาน

มีความแตกต่างอย่างมากในค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างใยแก้วและ PTFE: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของใยแก้วอยู่ที่ประมาณ 5×10⁻⁶/℃ ในขณะที่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของ PTFE อยู่ที่ประมาณ 100×10⁻⁶/℃ ถึง 200×10⁻⁶/℃  (ประมาณ 20 เท่าของใยแก้ว)

ในระหว่างการทำความเย็น (จากอุณหภูมิการเผาผนึกประมาณ 380°C–400°C จนถึงอุณหภูมิห้อง) PTFE จะหดตัวมากกว่าโครงใยแก้วอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากผ้าใยแก้วทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกแข็ง PTFE จึงถูกจำกัดในระหว่างการหดตัว ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนภายในอย่างมาก เมื่อความเครียดนี้เกินความต้านทานแรงดึงของฟิล์ม PTFE หรือความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวระหว่าง PTFE และใยแก้ว การแตกร้าวจะเกิดขึ้นเพื่อปลดปล่อยความเครียด

2. การควบคุมกระบวนการทำให้แห้งและการเผาผนึกอย่างไม่เหมาะสม

พารามิเตอร์การให้ความร้อนของวัสดุที่ชุบแล้วส่งผลโดยตรงต่อการแตกร้าว:

·  อัตราการให้ความร้อนเร็วเกินไป : โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิประมาณ 100°C (การระเหยของความชื้นอย่างรวดเร็ว) และ 200°C–250°C (การสลายตัวของสารลดแรงตึงผิวในอิมัลชันและโซนการเปลี่ยนผ่านของผลึกก่อนการเผาผนึก PTFE) การให้ความร้อนอย่างรวดเร็วทำให้เกิดความเครียดภายในและผลกระทบของก๊าซจากการระเหยของตัวทำละลายและสารเติมแต่งในทันที ส่งผลให้เกิดการแตกร้าวของสารเคลือบ

·  อัตราการทำความเย็นเร็วมากเกินไป : การสัมผัสกับอากาศแวดล้อมโดยตรงเพื่อการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังจากการเผาผนึกทำให้เกิดความเครียดจากการหดตัวอย่างรุนแรงในทันทีเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมาก ซึ่งทำให้เกิดรอยแตกร้าวของเครือข่ายขนาดเล็กได้อย่างง่ายดาย

·  อุณหภูมิการเผาผนึกสูงเกินไปหรือเวลาการเผาผนึกนานเกินไป : สิ่งนี้ทำให้น้ำหนักโมเลกุลของ PTFE ลดลงและมีความลื่นไหลมากเกินไป ทำให้วัสดุไวต่อการแตกร้าวภายใต้ความเครียด

3. ปัญหาในกระบวนการชุบและความเข้มข้นของอิมัลชัน

ความหนา ความสม่ำเสมอ และความลึกของการเจาะของชั้นที่ชุบมีผลโดยตรงต่อความไวต่อการแตกร้าว:

·  ชั้นเคลือบชั้นเดียวที่มีความหนามากเกินไป : เพื่อให้ได้ความหนาหรือประสิทธิภาพการผลิต จึงมีการใช้การเคลือบ PTFE ที่มีความหนามากเกินไปในการผ่านครั้งเดียว ในระหว่างการอบแห้งและการเผาผนึก การเคลือบหนาจะมีเส้นทางในการกำจัดตัวทำละลายได้นานกว่าและผ่านการหดตัวตามปริมาตรมากขึ้น (โดยทั่วไปอิมัลชัน PTFE จะมีปริมาณของแข็งประมาณ 60% ซึ่งหมายความว่าจะต้องกำจัดความชื้นประมาณ 40%) ซึ่งมักทำให้พื้นผิวแตกร้าว

·  การทำให้ชุ่มไม่สม่ำเสมอ : การสะสมของ PTFE มากเกินไปหรือการกระจายอิมัลชันที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวผ้าทำให้เกิดความเครียดในการหดตัวที่เข้มข้น

·  การแทรกซึมของอิมัลชันไม่เพียงพอ : หากผ้าใยแก้วไม่ได้รับการชะล้างแว็กซ์หรือปรับสภาพพื้นผิวได้ไม่ดี อิมัลชัน PTFE จะไม่สามารถทะลุเข้าไปในมัดเส้นใยได้ทั้งหมด และก่อตัวเป็น 'ฟิล์มผิวหนัง' เพียงผิวเผินเท่านั้น ฟิล์มนี้ยึดเกาะกับพื้นผิวได้ไม่ดี และมีแนวโน้มที่จะหลุดออกหรือแตกเมื่อถูกความร้อน

4. ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิว

·  ผ้าใยแก้ว Unde-waxed : ผ้าใยแก้วประกอบด้วยสารปรับขนาด (พาราฟิน อีพ็อกซี่ ฯลฯ) จากกระบวนการทอผ้า หากไม่มีการดีแว็กซ์ที่อุณหภูมิสูงหรือการทำความสะอาดสารเคมีก่อนการชุบ สารอินทรีย์เหล่านี้จะเกิดคาร์บอนและระเหยในระหว่างการเผาครั้งต่อไป ทำให้เกิดก๊าซที่ทำให้สารเคลือบแตกหรือทำให้การยึดเกาะระหว่าง PTFE และใยแก้วอ่อนลง ส่งผลให้เกิดรอยแตกร้าว

·  โครงสร้างและความหนาของผ้าใยแก้ว : ผ้าใยแก้วที่หนาและหนาแน่นกว่า (เช่น ผ้าซาตินหนา) มีความแข็งแกร่งสูงกว่าและยับยั้งการหดตัวของ PTFE ได้ดีกว่า ในขณะเดียวกัน ร่องลึกระหว่างมัดเส้นใยมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความเครียดและการแตกร้าวที่ขอบร่องระหว่างการอบแห้ง

ข้อมูลข้างต้นจัดทำโดย Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

สำหรับพารามิเตอร์โดยละเอียด สถานการณ์การใช้งาน และโซลูชันที่ปรับแต่งได้ของกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเรา — รวมถึงผ้า PTFE อุณหภูมิสูง, เทป PTFE อุณหภูมิสูง, สายพานตาข่าย PTFE อุณหภูมิสูง, สายพานไร้รอยต่อสำหรับเครื่องเชื่อม, ผ้า PTFE ด้านเดียว, สายพานลำเลียงทนอุณหภูมิสูง, ผ้าใยแก้วทนอุณหภูมิสูง และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง — โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา:

·  บริการสายด่วน:คุณ. กัว: +86 18944819998 คุณหลิว: +86 13705266308

เรายึดมั่นในปรัชญาการบริการในด้านคุณภาพที่คุ้มค่า ความเป็นมืออาชีพ และความซื่อสัตย์อยู่เสมอ และมุ่งมั่นที่จะมอบโซลูชั่นแบบครบวงจรและบริการที่เอาใจใส่ให้กับคุณ!