Файл: Зыбин Ю.А. Наполненные фторопласты.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2024

Просмотров: 33

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 5. График зависи­ мости изменения разме­ ров изделий из компо­ зиций на основе ПТФЭ от температуры:

I — ненаполненный

ПТФЭ;

2 — наполненный

ПТФЭ.

Рис. 7. Кривые зависимости прочности материала при изгибе от вида и количест­ ва наполнителя:

Рис. 6. Кривые зави­ симости прочности материала при сжа­ тии от вида и коли­ чества наполнителя:

/ — графит; 2 — коксо­ вая пыль.

Рис. 8. Кривые зависи­ мости удельной удар­ ной вязкости материала от вида и количества наполнителя:

/ — асбест; 2 — коксовая пыль:

/ — графит; 2 — коксовая

3 — стекловолокно.

пыль.

фита и молотого кокса. Такие наполнители, как серно­ кислый барий, нитрид бора и дисульфид молибдена, резко снижают удельную ударную вязкость композиций только при содержании их выше 15% [6].

С увеличением содержания наполнителя в компози­ циях, независимо от его вида, предел прочности при ста­ тическом изгибе снижается. Однако он остается доволь­ но высоким при наполнении фторопласта-4 дисульфидом

молибдена (рис. 9).

композиций

Сопротивление ползучести наполненных

с введением наполнителей возрастает на

200—300%.

Наибольшие изменения размеров вследствие ползучести наполненного фторопласта-4 под нагрузкой наблюдают­ ся в течение первых 24 ч. Затем деформация постепен­ но стабилизируется (рис. 10).

С увеличением содержания наполнителя в компози­ циях сопротивление ползучести их возрастает (рис. 11). При 30—40% наполнителя материал обладает мини­ мальной ползучестью. При более высоком содержании наполнителя механическая прочность композиций за­ метно уменьшается [6].

С повышением температуры снижается сопротивле­ ние ползучести как наполненного, так и ненаполнеиного фторопласта-4, однако влияние температуры на напол­ ненные композиции меньше. На рис. 12 приведены кри­ вые зависимости относительной деформации различных фторопластовых композиций от температуры при време­ ни испытания 100 ч и напряжении сжатия 75 кГ/см2.

Прочность при растяжении наполненного фтороплас­ та-4 уменьшается (рис. 13) с увеличением содержания наполнителя, относительное удлинение также уменьша­ ется, но значительно быстрее (рис. 14) [57].

На рис. 15 приведены кривые модуля упругости ма­ териала в зависимости от вида и количества наполни-

44


теля. При содержании наполнителя в композиции выше 10% кривая модуля упругости резко возрастает, при содержании наполнителя около 50% она достигает мак-

Рис. 9. Кривые зависи­

Рис. 10. Кривые зави­

мости

прочности мате­

симости

относительной

риала

при

статическом

деформации

фторопла­

изгибе от вида и коли­

ста-4 от времени испы­

чества

наполнителя:

тания и

вида

наполни­

/ —Ва$04; 2—графит С-1;

 

 

теля:

¿ —ВЫ;

4—кокс; 5—Мо$2

1 — без наполнителя: 2 — 35%

 

 

 

талька; «? — 30%

ВЫ и 30%

 

 

 

МоЭг; 4— 35% кокса; 5 —30%

 

 

 

АЮ3; 6—30% графита.

симума, а затем падает. Это справедливо только для фторопласта, наполненного асбестом или порошком ме­ ди. Кривые для композиций, наполненных стекловолок­ ном и коксовой пылью, максимума не имеют. Модуль упругости изменяется в зависимости от способа прессо­ вания и спекания. Наилучшие результаты получаются при прессовании и спекании в формах.

Термические свойства.

Наполненный

фторопласт-4

с успехом применяется

в диапазоне

температур

45


О 10 20 30 40

Содержание наполнителя, %

Рис. 11. Кривые зависи­ мости относительной де­ формации фторопласта-4 от вида наполнителя:

/ — тальк; 2 — Мо 5,; 3 — ВМ; 4 — кокс; 5 — А 1,0,

6 — графит.

дг. 0.21

 

ОЦ

 

^ 2

 

|1 '

 

к

 

 

 

 

007

 

 

 

а- Ос

 

 

 

И

20

40

60

80

 

Содержание наполнителя,

Рис. 13. Кривые зависимо­ сти предела прочности ма­ териала при растяжении от вида и количества напол­ нителя:

/ — коксовая пыль; 2 — графит.

Температура, °С

Рис. 12. Кривые зависи­ мости относительной де­ формации материала от вида наполнителя и температуры:

/ — без

наполнителя;

2

40% кокса: ¿ — 25 "о

талька

и 25 % БаБОч;;

4 — 25 % ВМ:

5 — 40% МоБ*;

6 — 20%

графита.

 

 

 

100

 

 

 

& 50

 

 

 

%

20

40

60

| О

^Содержание наполнителя. %

Рис. 14. Кривые зависи­ мости удлинения мате­ риала при растяжении от вида и количества наполнителя:

/ — асбест; 2 — коксовая пыль.


(— 260) — (-{- 260° С) и обладает повышенной проч­ ностью при высоких температурах и действии сжимаю­ щих нагрузок.

Коэффициент теплового расширения наполненных композиций зависит от коэффициента теплового расши­ рения наполнителей. Волокнистые наполнители в боль-

Рис. 15. Кривые зависимости

Рис. 16. Кривые зависимо­

■ модуля упругости

материала

сти

коэффициента линейно­

при растяжении от вида и ко­

го

расширения

материала

личества наполнителя:

от

вида и количества на­

/ — стекловолокно;

2 — асбест;

 

 

полнителя:

3 — медь; 4 — коксовая пыль.

 

/ — графит;

2 — углерод.

шей степени уменьшают коэффициент линейного тепло­ вого расширения в направлении давления прессования композиций. Наполнители с частицами сферической формы способствуют выравниванию теплового расшире­ ния в различных направлениях. Правильным выбором наполнителя можно снизить тепловое расширение ком­ позиций до уровня теплового расширения алюминия или бронзы. Коэффициент линейного теплового расширения наполненного фторопласта-4, как показано на рис. 16, уменьшается с увеличением содержания в нем наполни­ теля.

47


Теплопроводность наполненного фторопласта-4 так­ же зависит от количества и теплопроводности наполни­ теля. Подбором соответствующих наполнителей можно регулировать теплопроводность композиций в соответ­ ствии с требованиями эксплуатации изделий из них.

Рис.

17.

График зависимо­

Рис.

18.

Кривые

зависимо­

сти ударной прочности по­

сти тангенса угла диэлектри­

литетрафторэтилена

от тем­

ческих

 

потерь

материала от

пературы:

 

 

 

частоты

тока

и

количества

/ — ПТФЭ;

2 — ПТФЭ

и

гра­

двуокиси титана:

 

фит

в

соотношении

9 :1 ;

3 —

Г — 10

;

2 — 15.4%;

3 — 30%.

то же.

3 : 1.

 

 

 

 

 

 

 

В табл. 8 приведены значения теплопроводности неко­ торых фторопластовых композиций [57].

С понижением температуры уменьшается ударная прочность наполненного фторопласта-4. На рис. 17 по­ казано влияние температуры на ударную прочность ненаполненного и наполненного фторопласта-4. Увеличе­ ние содержания наполнителя в композиции уменьшает зависимость ударной прочности от температуры [55].

Диэлектрические свойства ненаполненного фторопла­ ста-4 выше, чем у наполненного. Изделия, полученные из наполненных композиций, обладают высокими ди­ электрическими свойствами лишь при небольшом содер­

48