Làm thế nào thiết kế cấu trúc vi mô của băng nhiệt độ cao Teflon thoáng khí có thể cân bằng độ thoáng khí với đặc tính cách nhiệt và chống dính?

Giang TôTeflonNhà sản xuấtVải nhiệt độ cao–Giang TôAokaiCông ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới nhắc nhở rằng điều này về cơ bản là sự kết hợp giữa cấu trúc xốp và các đặc tính bề mặt/số lượng lớn.

1.Nguồn mềmXung đột giữa các cấu trúc và đặc tính vi mô Khả năng thấm khí đòi hỏi các lỗ mở được kết nối với nhau, với khí đi qua các kênh quanh co. Tỷ lệ thấm tỷ lệ thuận với bình phương của đường kính lỗ chân lông và độ xốp, và tỷ lệ nghịch với độ xoắn của các kênh lỗ chân lông.

Cách điện (cường độ điện môi) phụ thuộc vào mật độ của vật liệu. Giới thiệu vi lỗ tương đương với không khí trộn (với cường độ trường phân hủy cho phép ~ 3kV/mm) vào ma trậnPTFE, và lỗ chân lông mở cung cấp đường dẫn tiềm năng để phóng điện một phần và theo dõi trang. Độ xốp càng cao và lỗ chân lông càng thẳng thì điện áp đánh thủng càng giảm.

Tính thấm khí so với tính chất không dính: Đặc tính chống dính bắt nguồn từ năng lượng bề mặt cực thấp (~18mN/m) và bề mặt nhẵn của PTFE. Lỗ chân lông nhỏ tăng độ nhám bề mặt và diện tích tiếp xúc thực tế;vật liệu nóng chảyvật liệu nhớtphương tiện truyền thôngmaypen etratethemicropores, hình thành 'sự liên kết cơ học' mà thay vào đó gây ra sự kết dính. Do đó, vật liệu phải đồng thời đạt được khả năng thấm khí và khả năng chống thấm bề mặt và sự thâm nhập.

2.CorePhương pháp tiếp cận cân bằngThiết kế: Điều chế tổng hợpCác tham số cấu trúc siêu âm Chìa khóa để cân bằng không phải là hy sinh một thuộc tính này cho một thuộc tính khác, mà là điều chỉnh phối hợp kích thước lỗ chân lông, độ xốp, độ dốc lỗ chân lông, độ đục và xử lý bề mặt để đáp ứng tất cả ba yêu cầu cùng một lúc.

2.1ControltheAveragePoreDiameter(0.1–2μm) vàNarrowPoreSizePhân phối cách điện: Khi kích thước lỗ chân lông nhỏ hơn nhiều so với điện tử có nghĩa là đường tự do và sự khởi đầu kích thước để phóng điện một phần, sự cố trong các khe hở không khí vẫn tuân theo định luật Paschen; tuy nhiên, cực kỳ tốt các vi lỗ chân lông (dưới micro) trên quy mô lớn) có thể tăng đáng kể điện áp đánh thủng. Các nghiên cứu cho thấy rằng khi đường kính lỗ trung bình ở mức dưới 0,5μm thì cường độ đánh thủng DC của màngPTFE dày 50-μm vẫn có thể đạt trên 40kV/mm.

Hiệu suất không dính: Khi kích thước lỗ chân lông nhỏ hơn kích thước thâm nhập tới hạn được xác định bởi chuỗi phân tử bán kính hồi chuyển hoặc độ nhớt nóng chảy của chất kết dính nóng chảy (ví dụ: PE, PP), chất nóng chảy không thể xâm nhập vào các vi lỗ. Nó chỉ tiếp xúc với chất kết dính edPTFEsợi trên bề mặt, dẫn đến diện tích tiếp xúc thực tế cực kỳ nhỏ, do đó đặc tính chống dính vẫn không bị ảnh hưởng. Nói chung, các lỗ trên bề mặt nhỏ hơn 0,5μm có thể ngăn chặn sự xâm nhập của hầu hết các chất kết dính nóng chảy một cách hiệu quả.

2.2ControlPorosityinaModerateRange(50%–70%)

Độ xốp của công cụ (<30%) không thể cung cấp khả năng thấm khí thực tế; quá cao (> 80%) làm giảm hàm lượng chất rắn quá mức, gây ra sự suy giảm mạnh về khả năng cách nhiệt và các đặc tính cơ học. Độ xốp khoảng 60%, khả năng thấm khí (giá trị Gurley) có thể được kiểm soát trong vòng 20–100 giây/100cc, trong khi màng dày 0,13mm có thể duy trì cường độ điện môi ≥ 2kV, đáp ứng hầu hết các yêu cầu cách nhiệt kín.

 2.3AdoptaCấu trúc độ xoắn cao3DNetworkPore(asusedbyJiangsuTeflonNhà sản xuất vải nhiệt độ cao)

Cấu trúc 'nút sợi' củaPTFE vốn có độ cong cao (τ≈2,54). Khí phải đi qua các đường quanh co, giúp kéo dài đường dẫn sự cố không khí và ngăn chặn hiệu quả sự hình thành các kênh phóng điện thẳng. Độ cong cao cũng làm giảm sự phụ thuộc của độ thấm công bằng vào kích thước lỗ chân lông từ mối quan hệ hình vuông đến điểm yếu hơn, cho phép lỗ chân lông lớn hơn một chút được sử dụng để đổi lấy độ tin cậy cách nhiệt cao hơn.

2.4Kết cấuKhông đối xứngGradientPoreCấu trúc–Bề mặt dày đặc,XốpBề mặt dày đặc bên tronglớp da (độ dày1–5μm)

Thông qua quá trình cán nhiệt, nung kết ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn hoặc phủ bằng chất polyme siêu mỏng (ví dụ: TeflonAF), bề mặt tiếp xúc với vật thể gia công thu được bề mặt tương tự như màng dày đặc. Phần lớn giữ lại lớp có độ xốp cao dễ thở: Bên dưới lớp da, vật liệu vẫn duy trì một mạng lưới có độ xốp cao của các vi lỗ được kết nối với nhau. Khí có thể được truyền theo chiều ngang và chiều dọc qua các cạnh hoặc xuyên qua lỗ chân lông có kích thước nano còn sót lại trong da, duy trì khả năng thấm khí tổng thể.

Tác dụng: Cách nhiệt bị chi phối bởi lớp dày đặc, hiệu suất chống dính được đảm bảo bởi năng lượng bề mặt cực thấp và lỗ chân lông siêu mịn của lớp dày đặc và khả năng thấm khí dựa vào sự khuếch tán và đối lưu cạnh giữa các lớp. Khi sử dụng trên máy hàn nhiệt, bề mặt băng không dính vào màng nóng chảy, trong khi độ ẩm và chất dễ bay hơi có thể bị đẩy ra ngoài qua các cạnh mềm của lớp vi xốp.

2.5Bề mặtSau xử lý:Sửa đổi siêu kỵ dầu/kỵ nước mà không có lỗ chân lông bị tắc nghẽn Bằng huyết tương ghép các monome flo hóa hoặc hơi nước để định vị lớp perfluorinated cực mỏng (<50nm), phủ lớp phủ với năng lượng bề mặt thậm chí thấp hơn có thể được hình thành trên thành trong của các vi lỗ chân lông. Điều này còn ngăn chặn sự làm ướt bằng các chất dính mà không làm tắc nghẽn các lỗ chân lông. Phương pháp xử lý này mang lại cho bề mặt khả năng chống vi mô/nano, nâng cấp đặc tính chống dính thành chống bám bẩn, gần như không mất khả năng thấm khí.

3.Các chỉ số hiệu suất điển hình cho Thiết kế cân bằng

Lấy băng PTFE thoáng khí được thiết kế tối ưu (dày 0,13 mm) làm ví dụ:

4.Kết luận

Sự cân bằng của cấu trúc vi xốp có thể thở được Băng nhiệt độ cao Teflon về cơ bản đạt được thông qua kỹ thuật hình thái học , phân bổ ba đặc tính trên các cấp độ cấu trúc khác nhau:

Hiệu suất cách nhiệt và chống dính được cung cấp bởi bề mặt da dày đặc hoặc các vi lỗ chân lông siêu mịn;

Khả năng thấm khí được xử lý bởi mạng lưới vĩ mô ngoằn ngoèo, được kết nối nội bộ. Miễn là kích thước lỗ bề mặt được kiểm soát trong phạm vi dưới micromet, độ xốp bên trong và độ cong được kết hợp chính xác với cấu trúc gradient, băng có thể đồng thời đạt được khả năng thấm khí tốt, cách nhiệt và hiệu suất chống dính trên nhiều phạm vi thông số kỹ thuật.

Thông tin trên được cung cấp bởiGiang TôAokaiNewMaterialTechnologyCo.,Ltd. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các thông số chi tiết, kịch bản ứng dụng và giải pháp tùy chỉnh cho toàn bộ sản phẩm của chúng tôi – bao gồm vải chịu nhiệt độ cao Teflon, băng nhiệt độ cao Teflon, đai lưới nhiệt độ cao Teflon, đai liền mạch cho máy cán màng, vải PTFE một mặt, băng tải nhiệt độ cao, vải sợi thủy tinh nhiệt độ cao và hơn thế nữa – vui lòng liên hệ với chúng tôi:

Đường dây nóng dịch vụ:

Mr.Guo: 18944819998

Anh Lưu: 13705266308

Chúng tôi luôn duy trì triết lý dịch vụ chuyên nghiệp và liêm chính, và tận tâm cung cấp cho bạn các giải pháp toàn diện và dịch vụ chu đáo!