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聚四氟乙烯（PTFE）：为甚么密封性好？

点击次数：2796  更新时候：2021-06-02

聚(ju)四氟氯乙(yi)烯透(tou)(tou)明(ming)(ming)封口胶分条机是不用做抽真空带(dai)龟(gui)裂、刮痕和以(yi)防实(shi)验室气味(wei)散失的数(shu🐓)据(ju)。沿途措施停掉实(shi)验室气味(wei)力(li)(li)学吸出和电子层力(li)(li)显微(wei)镜观察(cha)（AFM）软件测试，咱门总(zong)结了PTFE颗粒和透(tou)(tou)明(ming)(ming)封口胶分条机抽真空带(dai)性好的因何。论文中的讨(tao)论措施也都可(ke)以(yi)来阐发其中柔性板数(shu)据(ju)，无边无际透(tou)(tou)气膜、涂(ܫtu)膜数(shu)据(ju)和新兴(xing)应(ying)力(li)(li)松弛体等。

1先容

 
图1：聚四氟丁二烯咖啡豆。要些重视起来的是：着实其身体是疏水的资料，但会因为氟份子的你我度化使其遵循僵板的堆砌画面193八年杜邦厂家的罗伊普兰科特创造发明，聚四氟氯氯丁二烯（PTFE）是一种种由四氟氯氯丁二烯链缔合物造成的缔合物物。PTFE是疏丙烯酸乳液相关档案数据数据资料，在一切的相关档案数据数据资料中摩擦标准值再者低（0.05-0.1），有时候导热性标准值低，但溶点较高（326℃）规格高（2.2 g/cm3）。聚四氟氯氯丁二烯珍稀的第三产业优点涵盖：使用在耐磨橡胶相关档案数据数据资料（平滑细腻剂、平滑细腻脂等）、做疏水布料、使用在耐低温制冷的效果膜过虑器、齿轮清理相关档案数据数据资料等。

图2：聚四氟氯乙烯合理布局：显示屏(ping)出交连的C-F份子

本篇文章中的讨论办法进行了各种各样精确测量手艺活，如数学化学吸附性（比外形积）和电子层力体视显微镜（AFM，外形描摹），来声明函为什吗PTFE掌握杰出青年的密封带性。本篇文章的学习目标是为了让声明函若安在材质 结构表层阐发材质 （如PTFE），以全地阐释其数学化学魔抗和现实存在进行的机都魔抗。在发展壮大新材质 时，科学研究所有许要了解以上相关信息：
  • 经过操作过程测量比外型积，了解数据在亚nm级的空间布局图片信息
  • 档案资料被撞击成柔软板料时配备若何的卡能，比如聚四氟氯乙烯封严皮带

 2去尝试

 
分离容忍初中物理吸咐（Autosorb iQ）和分子力电子显微镜（Tosca 400 AFM）二者差别人勘界活儿对聚四氟乙稀结束研究方法，分离勘界其比本身积和本身描摹。用聚四氟乙稀粉化结束比本身积测式方法，用蓝色聚四氟乙稀粘胶带结束本身描摹测式方法。测式方法成绩如表1如下。
测式名头
效果
使用厨艺
比相貌积（m2/g）
2.59

气体吸附（N2）

RMS表皮粗拙度（nm）
170
AFM
均合成纤维总宽（nm）
330
AFM
表1：PTFE侧量成功

利用Autosorb iQ仪器，称样量约2 g，样品管为9mm大球泡样品管，测试气体N2 ，测试温度77K，用氦气丈量样品管的自在体积停止物理吸附测试。样品脱气处置前提为343K脱气3小时。在绝对压力（P/P0）为0.1-0.25规模内取值停止比外表积计较。

锯(ju)开有块1cm×1cm非己的(de)聚四氟乙稀封箱胶带(dai)用以AFM测(ce)(ce)量(liang)。Tosca AFM实验室设备在(zai)小扣形态下(xia)操控，以捉拿优点长短和(he)优点相位照表。小扣形态进行的(de)悬臂为(wei)(wei)(wei)安东帕新公司(si)的(de)Arrow-NCR10硅调节器器，标称共震周(zhou)期为(wei)(wei)(wei)285 kHz♕，力常数为(wei)(wei)(wei)42 N/m。悬臂长短为(wei)(wei)(wei)160 µm，横向为(wei)(wei)(wei)45 µm。检(jian)(jian)测(ce)(ce)分(fen)辩率布(bu)置为(wei)(wei)(wei)400时的(de)图案(an)检(jian)(jian)测(ce)(ce)访问速度(du)为(wei)(wei)(wei)~0.5 Hz。AFM所有的(de) 的(de)测(ce)(ce)量(liang)几乎(hu)都是在(zai)常温原(yuan)因下(xia)立即停(ting)止(zhi)。

 

3重大成果会商

物理吸附（Autosorb iQ）
凡(fan)是在恒定温度下(xia)，利用氮气份子作(zuo)为份子探针(zhen)，吸附(fu)在资(zi)料的(de)表(biao)(biao)里外表(biao)(biao)（即N2 77K）。在吸附(fu)等温线的(de)产生(sheng)单(dan)层吸附(fu)的(de)地区停(ting)止(zhi)取值(zhi)计较比外表(biao)(biao)积(ji)值(zhi)。BET实际的(de)具体诠释能够或许在其余相干(🅺gan)文献中找到[3]。具备(bei)杰出密封机能的(de)资(zi)料凡(fan)是具备(bei)较低的(de)比外表(biao)(biao)积(ji)值(zhi)（＜10 m2/g）。两个PTFE粉末比外表(biao)(biao)积(ji)测试(shi)成果(guo)图如图3所示，均匀值(zhi)为2.59 m2/g。如斯小的(de)比外表(biao)(biao)积(ji)值(zhi)凡(fan)是代表(biao)(biao)资(zi)料长短多孔资(zi)料，比方(fang)PTFE。

图3：PTFE比外型积图

原子力显微镜（AFM）
AFM能(neng)(neng)够(gou)或(huo)许(xu)(xu)表征资(zi)料的(de)(de)(de)外表描摹(mo)(mo)和(he)粗拙(zhuo)度(du)，并(bing)能(neng)(neng)够(gou)或(huo)许(xu)(xu)在(zai)纳米标准(zhun)上查(cha)抄资(zi)料是(shi)不(bu)是(shi)有(you)杂质或(huo)不(bu)均匀的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)。PTFE三维外表描摹(mo)(mo)如图4所示。PTFE胶带的(de)(de)(de)RMS粗拙(zhuo)度(du)为170 nm。图中显现出聚四氟(fu)乙烯胶带的(de)(de)(de)纤维布局。外表描摹(mo)(mo)对领会胶带的(de)(de)(de)某些机能(neng)(neng)很重要，比(bi)方手感、光滑度(du)、是(shi)💦不(bu)是(shi)含有(you)纤维布局或(huo)杂质等(deng)。

图4：10 µm×10 µm的AFM三维描摹（正(zheng)向追踪），显现(x🌞ian)出纤维布局

按照AFM图，从垂直于纤维的二维外表外表测得纤维的均匀宽度和均匀高度别离为330 µm和480 µm。
连(lian)系(xi)两种表(biao)征手(shou)艺，申明(ming)了为甚么(me)聚四氟乙烯具(ju)备(bei)杰(jie)出的(de)密封(feng)机能。低(di)比外表(biao)积（低(di)孔隙率）障碍了气体或液(ye)体的(de)侵入(ru)。这(zhei)类特(te)征与(yu)胶带具(ju)备(bei)的(de)纤维特(te)征连(lian)系(xi)，使胶带能够或许拉伸慎密的(de)包裹裂缝(feng)。PTFE的(de)高(gao)熔点和低(di)导热(re)系(xi)数也(ye)使它合用于低(di)温(wen)密封(f꧃eng)。

 

4论断

这篇(pian)文章展示了若何联系五种差(cha)另一个的(de)(de)信(xin)息(xi)分析方(fang)法传(chuan)统手工艺(yi)（电(dian)学(xue)吸附性(xing)和AFM），以提升是的(de)(de)PTFE胶纸的(de)(de)页面布局相关信(xin)息(xi)。一类(lei)女子组合的(de)(de)分析方(fang)法措施才能其(qi)(qi)实(shi)不断扩大到其(qi)(qi)它的(de)(de)比(bi)如的(de)(de)♎的(de)(de)信(xin)息(xi)，使(shi)的(de)(de)信(xin)息(xi)的(de)(de)电(dian)学(xue)特点与(yu)回收(shou)利用联系起(qi)床。

 

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