PTFE Emdirme İşleminde Çatlama Nedenleri Nelerdir?

PTFE yüksek sıcaklık kumaşlarının profesyonel bir kaynak üreticisi olan Jiangsu Aokai New Materials, PTFE (politetrafloroetilen) emülsiyonu ile emprenye edildikten sonra cam elyaf kumaştaki çatlamanın nedenlerini açıklayacak. Bu, genellikle kurutma (nemin ve yüzey aktif maddelerin uzaklaştırılması) veya yüksek sıcaklıkta sinterleme (PTFE parçacıklarının sürekli bir film halinde eritilmesi) sırasında meydana gelen, kompozit malzeme imalatında yaygın bir süreç sorunudur.

1. Termal Genleşme Katsayılarının Ciddi Uyumsuzluğu

Bu temel fiziksel nedendir.

Cam elyafı ile PTFE arasında termal genleşme katsayılarında büyük bir fark vardır: Cam elyafın doğrusal genleşme katsayısı yaklaşık 5×10⁻⁶/° C'dir , PTFE'ninki ise yaklaşık 100×10⁻⁶/° ila 200×10⁻⁶/°C arasındadır  (cam elyafın yaklaşık 20 katı).

Soğutma sırasında (yaklaşık 380°C –400°C sinterleme sıcaklığından oda sıcaklığına kadar), PTFE cam elyaf çerçevesinden çok daha fazla büzülür. Cam elyaf kumaş sert bir iskelet görevi gördüğünden, PTFE büzülme sırasında sınırlanır ve önemli miktarda iç çekme termal gerilimi oluşturur. Bu gerilim, PTFE filmin çekme mukavemetini veya PTFE ile cam elyafı arasındaki arayüzey bağlanma mukavemetini aştığında, gerilimi serbest bırakmak için çatlama meydana gelir.

2. Kurutma ve Sinterleme Proseslerinin Yanlış Kontrolü

Emdirilmiş malzemenin ısıtma parametreleri çatlamayı doğrudan etkiler:

·  Aşırı hızlı ısıtma hızı : Özellikle yaklaşık 100°C'de (nemin hızlı buharlaşması) ve 200°C–250°C'de (PTFE sinterlemesinden önce emülsiyondaki yüzey aktif maddelerin ve kristalin geçiş bölgesinin ayrışması). Hızlı ısıtma, solventlerin ve katkı maddelerinin anında buharlaşmasından kaynaklanan iç gerilime ve gaz etkisine neden olur ve bu da kaplamanın çatlamasına neden olur.

·  Aşırı hızlı soğuma hızı : Sinterleme sonrasında hızlı soğutma için ortam havasına doğrudan maruz kalmak, büyük sıcaklık farkları nedeniyle yoğun anlık büzülme stresi yaratır ve bu da kolaylıkla ince ağ çatlaklarına neden olur.

·  Aşırı yüksek sinterleme sıcaklığı veya aşırı uzun sinterleme süresi : Bu, PTFE'nin molekül ağırlığının bozulmasına ve aşırı akışkanlığa neden olarak malzemeyi stres altında çatlamaya karşı daha duyarlı hale getirir.

3. Emdirme Sürecinde ve Emülsiyon Konsantrasyonunda Sorunlar

Emdirilmiş tabakanın kalınlığı, düzgünlüğü ve nüfuz derinliği çatlama hassasiyetini doğrudan etkiler:

·  Aşırı kalın tek emprenye katmanı : Kalınlık veya üretim verimliliği amacıyla, aşırı kalın bir PTFE kaplama tek geçişte uygulanır. Kurutma ve sinterleme sırasında, kalın bir kaplamanın solventin uzaklaştırılması için daha uzun bir yolu vardır ve daha fazla hacimsel büzülmeye maruz kalır (PTFE emülsiyonu tipik olarak yaklaşık %60'lık bir katı içeriğe sahiptir, bu da kabaca %40 nemin çıkarılması gerektiği anlamına gelir), bu da sıklıkla yüzey çatlamasına neden olur.

·  Düzensiz emprenye : Lokal olarak aşırı PTFE birikmesi veya kumaş yüzeyinde eşit olmayan emülsiyon dağılımı, yoğunlaşmış büzülme stresine yol açar.

·  Yetersiz emülsiyon penetrasyonu : Cam elyaf kumaşın mumu giderilmezse veya yüzeyi kötü bir şekilde işlenirse, PTFE emülsiyonu elyaf demetlerine tam olarak nüfuz edemez ve yalnızca yüzeysel bir 'deri filmi' oluşturur. Bu filmin alt tabakaya tutunması zayıftır ve ısıtıldığında ayrılma veya çatlama eğilimi gösterir.

4. Yüzeyle İlgili Faktörler

·  Mumsuz cam elyaf kumaş : Cam elyaf kumaş, dokuma işleminden kaynaklanan haşıl maddeleri (parafin, epoksi vb.) içerir. Emdirme öncesinde yüksek sıcaklıkta mum giderme veya kimyasal temizleme yapılmazsa, bu organik maddeler sonraki sinterleme sırasında karbonlaşıp uçucu hale gelir, kaplamayı kıran veya PTFE ile cam elyafı arasındaki bağı zayıflatan ve çatlaklara neden olan gaz üretir.

·  Cam elyaf kumaşın yapısı ve kalınlığı : Daha kalın ve daha yoğun cam elyaf kumaş (kalın saten kumaş gibi), PTFE büzülmesine karşı daha yüksek sertlik ve daha güçlü kısıtlama sergiler. Bu arada, elyaf demetleri arasındaki daha derin oluklar, kuruma sırasında oluk kenarlarında gerilim yoğunlaşmasına ve çatlamaya neden olma eğilimindedir.

Yukarıdaki bilgiler tarafından sağlanmaktadır. Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

PTFE yüksek sıcaklık kumaşı, PTFE yüksek sıcaklık bandı, PTFE yüksek sıcaklık örgülü bant, yapıştırma makineleri için dikişsiz bantlar, tek taraflı PTFE kumaş, yüksek sıcaklığa dayanıklı konveyör bantlar, yüksek sıcaklığa dayanıklı cam elyaf kumaş ve diğer ilgili ürünler dahil olmak üzere tüm ürün yelpazemizin ayrıntılı parametreleri, uygulama senaryoları ve özelleştirilmiş çözümleri için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin:

·  Servis Hattı: Mr. Guo: +86 18944819998 Bay Liu: +86 13705266308

Her zaman uygun maliyetli kalite, profesyonellik ve dürüstlük hizmet felsefesini destekliyoruz ve size tek elden çözümler ve özenli hizmet sunmaya kendimizi adadık!