Файл: Зыбин Ю.А. Наполненные фторопласты.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2024

Просмотров: 30

Скачиваний: 0

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

жании наполнителя. На рис. 18 показаны кривые зави­ симости тангенса угла диэлектрических потерь от часто­ ты при различном содержании наполнителя — двуокиси титана. Композиции с токопроводящими наполнителями, такими как графит, кокс, порошки металлов, не пригод­ ны для изготовления электроизоляционных изделий. В табл. 10, 11 приведены диэлектрические свойства ряда фторопластовых композиций [57].

Таблица 10

Диэлектрические свойства

наполненных

 

 

 

 

 

 

 

композиций

фторопласта-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С одерж ан ие

Т ангенс

угла

Д и эл ектр и ч е ­

Н ап о л н и те л ь

ди электри ческ и х

ская

посто ­

н аполнителя,

п отерь

при

янная

при

 

 

% об.

 

 

1000

гц

1000

гц

Без наполнителя . . .

0

0

,0

0 0 3

 

2 ,0

 

Коксовая пыль . . . .

1

0 ,0 0 1

2 ,4

 

Стеклянный порошок .

5 0

0 ,0

0 3 2

4 ,7 5

Кварц ...............................

5 0

0

,0

0 0 8

3 ,6 5

Каолин ...........................

5 0

0

,0

5

 

 

___

 

Тальк ...............................

5 0

0

,0

0 0 4

4,4 1

Двуокись титана . . .

5 0

0

,0

5

 

 

 

Стекловолокно . . . .

2 5

0

,0

0 1 9

 

 

Другие

физические свойства.

П л о т н о с т ь

напол­

ненного фторопласта-4 зависит от вида и количества на­ полнителя. В табл. 12 приведены плотности фторопла- ста-4, наполненного асбестом, коксовой пылью, окисью кремния и порошком меди [57].

Т в е р д о с т ь наполненного фторопласта-4 на 10— 15% выше, чем ненаполненного, и постоянна в широком диапазоне температур. Твердость наполненных компо­ зиций зависит от вида наполнителя. Наиболее высокую твердость придают фторопласту-4 такие наполнители, как стеклянное волокно, сернокислый барий и нитрид

4—3488

49


бора. Оптимальное количество наполнителя, вводимого для повышения твердости фторопласта-4, составляет

15-25%

об . [6].

 

 

Таблица

И

Удельное

объемное

электрическое сопротивление

 

 

наполненных композиций

фторопласта-4

 

 

 

 

 

Содержание

Удельное объемное

Наполнитель

 

электрическое

 

наполнителя, % об.

сопротивление,

 

 

 

 

ом-см

 

Без наполнителя ...............

 

0

1015

 

Графит

...............................

 

50

87

 

Коксовая пыль

 

75

0

 

 

66,7

0

 

Асбест ...............................

 

 

50

2 -1 0 12

 

М едь......................................

 

 

50

2- 101Г’

 

Стекловолокно ...............

 

25

2 - 1013

 

 

 

 

 

Таблица

12

Плотность наполненных

композиций фторопласта-4

 

Наполнитель

 

Содержание

Плотность, г/см3

 

наполнителя, % об.

Без наполнителя ...............

 

0

2,10-2,20

 

Коксовая ...................

мука

 

30

2,11-2,13

 

Асбест

 

 

50

2,02—2,09

 

 

 

30

2,27—2,31

 

Окись кремния

 

50

2,34-2,36

 

 

40

1,92

 

Порошок ................меди

 

50

4,84

 

На рис. 19 показаны кривые зависимости твердости фторопластовых композиций от вида и количества на­ полнителей (стеклянного волокна, асбеста и коксовой пыли).

50


В о д о п о г л о щ е н и е. Ненаполненный фторо- пласт-4 не поглощает воду. Наполненные композиции способны поглощать небольшое количество воды. Так как применяемые наполнители в основном негигроско­ пичны, то влага заполняет поры между наполнителем и

Рис. 19. Кривые зависи­

Рис. 20. Кривые зависимости во-

мости

твердости

мате-

допоглощения

материала

от ви­

^ риала от вида и коли­

да и

количества

наполнителя:

чества наполнителя:

/ —А1,0,:

2 — молотый

кокс;

5 — кол­

/ — стекловолокно:

2 — кок-

лоидный

графит,

ВЫ,

ВаБО*,

тальк и

 

 

газоканальная сажа.

совая

пыль; 3 — асбест.

 

 

фторопластом-4. На рис. 20 показаны кривые зависи­ мости водопоглощения нескольких наполненных ком­ позиций от содержания наполнителя за 48 ч. Наиболь­ шим водопоглощением обладают композиции с А120з и молотым коксом [6].

К и с л о т о с т о й к о с т ь наполненного фтороплас- та-4 зависит от вида наполнителей. Такие наполнители, как кварцевый песок, андезит, стекловолокно, графит, мало влияют на химическую стойкость фторопласта-4. Наполнители — молотый кокс и А120з — сильно снижа­ ют химическую стойкость наполненных композиций. Композиции, наполненные ими, за 48 ч поглощают 6—9% азотной кислоты 98%-ной концентрации [6]. По­

4*

51


этому при выборе наполненных композиций для работы в агрессивных средах необходимо, чтобы наполнитель был стойким к этим средам.

А н т и ф р и к ц и о н н ы е с в о й с т в а . Фторо­ пласт-4 обладает очень низким коэффициентом трения, благодаря чему его впервые применили как подшипни­ ковый материал. Чистый фторопласт-4 очень редко при­ меняется для изготовления подшипников скольжения, так как в процессе работы быстро изнашивается. Вмес­ то него применяют композиции с наполнителями (стек­ ловолокно, графит, кокс, слюда, бронза, дисульфид мо­ либдена), износостойкость которых почти в 500 раз вы­ ше, чем чистого фторопласта, при низком коэффициенте трения.

В табл. 13 приведены значения динамического коэф­ фициента трения политетрафторэтилена по стали для

различных

фторопластовых композиций

[57].

 

 

 

 

Таблица 13

Динамический

коэффициент

трения

наполненных

 

композиций фторопласта-4

 

 

 

 

 

Содержание

наполнителя

Динамически

Наполнитель

 

 

коэффициент

 

 

трения ПТФс

 

 

% вес.

% об.

по стали

 

 

 

Без наполнителя . . .

0

0

0,016

Дисульфид молибдена

10

4,8

0,016

*

»

30

16,3

0,026

А с б е с т ...........................

10

8,8

0,014

Двуокись титана . . .

30

27,3

0,030

10

5,4

0,013

Коксовая пыль . . . .

10

10,8

0,017

 

 

20

21,5

0,023

Графит ...........................

30

31,9

0,027

30

29,4

0,031

Б р о н з а ...........................

50

19,7

0,057

52


Износостойкость фторопластовых композиций зави­ сит от вида наполнителя. Высокой износостойкостью об­ ладает фторопласт-4, наполненный стекловолокном, при нагрузках не выше 7 кГ/см2. При больших удельных давлениях на подшипники скольжения возникает опас­ ность повреждения вала стек­

ловолокном.

 

наполненные

 

 

 

 

 

 

Материалы,

 

 

 

 

 

 

слюдой, несмотря на низкую

 

 

 

 

 

 

износостойкость, часто приме­

 

 

 

 

 

 

няются вследствие малого ко­

 

 

 

 

 

 

эффициента

теплового

расши­

 

 

 

 

 

 

рения. Наибольшей износо­

 

 

 

 

 

 

стойкостью обладают компози­

 

 

 

 

 

 

ции, наполненные бронзой,

 

 

 

 

 

 

графитом, нитридом бора и

 

 

 

 

 

 

дисульфидом

молибдена.

Для

 

 

 

 

 

 

►каждого вида наполнителя су­

 

 

 

 

 

 

ществует оптимальный

про­

 

10

 

20

30

47

цент наполнения, при котором

Содержание напопнитепрЪ

■композиция имеет наибольшую

Рис. 21. Кривые зависи­

износостойкость.

Это

хорошо

мости

износа

материала

видно из рис. 21 [6].

 

 

при сухом трении от ви­

Антифрикционные свойства

да и количества напол­

фторопласта-4 мало изменя­

 

 

 

 

нителя:

1 — ВаБО*;

2 — тальк;

3—

ются при его наполнении.

Для

газоканальная

сажа;

4

наполненных

композиций

так

А120*; 5 — графит

С-1;

6 —

молотый

кокс;

 

7 —Мо52;

же, как и для ненаполненно-

 

 

 

 

8 -

ВЫ.

го фторопласта-4 коэффициент

 

 

 

 

нагрузки

трения уменьшается с

увеличением удельной

и увеличивается

с увеличением

скорости

скольжения.

Например, в процессе испытания образцов из фторопла­ стовой композиции, содержащей 25% стеклянного во­ локна, с увеличением скорости скольжения от 3 до

53