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聚四氟乙烯盘根工作原理及聚四氟乙烯的7大特点
点击次数:1228 发布时间:2019-12-12
  聚四氟乙烯盘根工作原理及聚四氟乙烯的7大特点
  
  聚四氟乙烯盘根由填料装于填料函内,通过填料压盖将填料压紧在轴的表面。由于轴表面总有些粗糙,其与填料只能是部分贴合,而部分未接触,此就形成无数个迷宫。当带压介质通过轴表面时,介质被多次节流,凭借这“迷宫效应"而达到密封。填料与轴表面的贴合、摩擦,也类似滑动轴承,固应有足够的液体进行润滑,以保证密封有一定的寿命,即所谓的“轴承效应"。由此可见良好的填料密封,即是迷宫效应和轴承效应的综合。
  
  填料对轴的压紧力通过拧紧压盖螺栓产生。由于填料是弹塑性体,当受到轴向压紧后,产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少,同时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面而阻止介质外漏。径向压紧力的分布由外端(压盖)向内端,先是急剧递减后趋平缓,介质压力的分布由内端逐渐向外端递减,当外端介质压力为零时,则泄漏很少,大于零时泄漏。
  
  聚四氟乙烯的7大特点
  
  1.耐腐蚀:石油石化天然气行业中介质多为多种具有不同腐蚀性的液体和气体,因此要求所使用的垫片具有极高的耐化学腐蚀性能,聚四氟乙烯垫片在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及其性能均无变化,也几乎不溶于绝大多数的溶剂,完全满足耐腐蚀这个特性的要求。

  
  2.密封性:化工产品的原料价格较高,任何泄漏都会给用户带来很大的损失。化工产品属于易燃易爆的较多,因泄漏很可能会造成爆炸、火灾、人员伤亡等不可估量的严重损失。因此对密封产品的密封性有着极高的要求,而聚四氟乙烯垫片的密度较大,为2.14-2.20g/cm,几乎不吸水,平衡吸水率小于0.01%,此性能使它成为密封产品的首选材料。
  
  3.耐高低温:很多行业都对聚四氟乙烯的耐高低温的特性有着强烈的需求,我们以石油化工行业为例,由于有多种介质的汽体和液体例如有芳烃、防锈剂、酸气、钻液、海水、二氧化碳、硫化氢等,而且这些介质往往混合在一起并且具有高温高压的特点,而聚四氟乙烯由于氟原子取代了聚乙烯中的氢原子,是的分子链由平面结构转变为螺旋结构,氟原子在分子碳链骨架外形成了一个保护壳,因而聚四氟乙烯具有极好的耐高低温的性能,此性能表现为PTFE材料可长时间在-190℃-+260℃的温度间使用,即使温度将为-190℃时,也可保持5%的伸长率,而在实际使用中,能够经受280℃的高温,短时间可达300℃,当温度达到290℃以上时开始升华,但重量损失率极小,仅为0.0002%。
  
  4.自润滑:聚四氟乙烯力学性能方面优异的特性是摩擦因数小,在0.01一0.10之间,是塑料中乃至所有工程材料中最小的摩擦系数(0.04),它的摩擦系数仅为聚乙烯的1/5,这也是全氟碳表面的重要特征。PTFE的摩擦因数随滑动速率的增大而增大,当线速度达到0.5一1.0m/s以上时趋于稳定;而且静摩擦因数小于动摩擦因数,将这种特性用于轴承制造,可减小其起动阻力,使之从起动到运转都十分平稳。PTFE的摩擦因数随随载荷增加而减小,当载荷达到0.8MPa以上时趋于恒定。在高速、高载荷下,PTFE的摩擦因数低于0.01。从超低温到PTFE熔点,其摩擦因数几乎不变,只有在表面温度高于熔点时,摩擦因数为才急剧增大。由于分子间引力小,PTFE的硬度低,易被其他材料磨损。但是,只要对磨材料表面粗糙度合适,可在相当程度上降低PTEF的磨损量。航天领域常用的聚四氟乙烯产品主要包括聚四氟乙烯和改性聚四氟乙烯管材、棒材、板材、膜材以及导向环、密封性、密封球等制品,在航天领域中,聚四氟乙烯作为自润滑材料使用时,其摩擦系数和磨损率是设计选用关注的重点。
  
  5.电绝缘性:由于聚四氟乙烯中分子链中的氟原子对称,均匀分布,不存在固有偶极距,在工频109HZ范围内变化很小。它的绝缘电阻很高,即使长期浸于水中变化也不显著,随温度变化也不大,击穿场强很高,很薄的聚四氟乙烯薄膜,其击穿场强可达200KV/mm,随着厚度的增加,击穿场强逐渐降低。另外,聚四氟乙烯对电弧作用极为稳定,通常耐电弧性大于300s,这是因为在高压表面放电时,不会因碳化而引起短路,仅分解为气体。即使长期露天暴露,也不影响其绝缘性。聚四氟乙烯薄膜适用于作电容器介质、各种频率下使用的电绝缘件、电容器介质、导线绝缘、电器仪表绝缘等。聚四氟乙烯薄膜适用于作电容器介质、特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫。
  
  6.不粘性:聚四氟乙烯PTFE材料具有固体材料中最小的表面张力和惰性,不粘附任何物质。把PTFE材料应用在辊轮或镶套在其它零件上、用作导向轮、聚四氟乙烯辊,可让薄膜、纸张、纺织品等快速通过;也可做成薄片如化纤模压片,纺织润滑块等安装在织机上用于防止各种丝线粘附和做成四氟异型零件用于机械设备上,防止胶水等粘结难清除;以及采用PTFE涂层与玻璃复合的漆布经过热收缩而覆在基材上等,这些应用都是利用聚四氟乙烯材料摩擦系数小,不粘性的特性,表现为制品通过时张力减小到最低,附上的脏物也很容易清理。
  
  7.耐气候:耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中,也能保持表面及性能不变,是塑料中最佳的老化寿命。
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