聚四氟乙烯(PTFE):为甚么密封性好?
聚(ju)四氟(fu)丁(ding)二(er)烯(xi)皮带(dai)体凡用做抽真空缝隙、裂痕和防止甲(jia)烷有害(hai)气(qi)体透露的(de)档(dang)(dang)案(an)档(dang)(dang)案(an)质料(liao)(liao)。通(tong)过过程(cheng)中停(ting)机(ji)甲(jia)烷有害(hai)气(qi)体工(gong)具(ju)吸附(fu)性和水分子力(li)电(dian)子显微镜(AFM)软件测(ce)试,大家计算出来了PTFE粉末(mo)状原(yuan)材(cai)料(liao)(liao)和皮带(dai)体抽真空性好(hao)的(de)直(zhi)接原(yuan)因。今天中的(de)讨论会玩法也能用来阐(chan)发任何ꦓ柔软性档(dang)(dang)案(an)档(dang)(dang)案(an)质料(liao)(li🦋ao),圆得膜(mo)、涂膜(mo)档(dang)(dang)案(an)档(dang)(dang)案(an)质料(liao)(liao)和新形回弹力(li)体等。
1先容
图2:聚四氟乙稀战略布局:马太效应出交(jiao)连的C-F份子
小编中的研究讨论行为应用了种测量学手艺,如电磁学性溶解(比内心积)和分子力体视显微镜(AFM,内心描摹),来表明为什吗PTFE有出色的良好的密封性。小编的受众是以便表明若安在资科结构这方面阐发资科(如PTFE),以可以地彰显其电磁学性魔抗和现实性应用的机可魔抗。在开创新资科时,咋们任何时候要了解之下企业信息:- 它是经过了阶段精确测量比外表层积,了解数据在亚奈米级的方式 内容
- 相关资料被滚压成柔性fpc线路板薄钢板时符合若何的机可,钢巴聚四氟氯乙烯隔绝胶带体
2试试看
气体吸附(N2) | ||
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。
激光切割两块1cm×1cm谦冲(chong)的(de)(de)聚四(si)氟丁二烯绝缘胶布用(yong)到AFM勘界(jie)。Tosca AFM医疗仪器在小(xiao)扣风(feng𒉰)格(ge)下(xia)操作,以捉(zhuo)拿特别程(cheng)度和特别相位照表。小(xiao)扣风(feng)格(ge)借助的(de)(de)悬臂为(wei)(wei)(wei)(wei)安东帕新(xin)公司的(de)(de)Arrow-NCR10硅感(gan)知器,标称振动频率和次数为(wei)(wei)(wei)(wei)285 kHz,力常数为(wei)(wei)(wei)(wei)42 N/m。悬臂长(zhang)为(wei)(wei)(wei)(wei)160 µm,长(zhang)宽为(wei)(wei)(wei)(wei)45 µm。扫(sao)描(miao)软(ruan)(ruan)件(jian)仪扫(sao)描(miao)软(ruan)(ruan)件(jian)分辩率设制为(wei)(wei)(wei)(wei)400时的(de)(de)图相扫(sao)描(miao)软(ruan)(ruan)件(jian)仪扫(sao)描(miao)软(ruan)(ruan)件(jian)时速为(wei)(wei)(wei)(wei)~0.5 Hz。AFM一起的(de)(de)勘界(jie)全都是在环境温(wen)度情(qing)况报告(gao)下(xia)停此(ci)。
3工作成果会商
物理吸附(Autosorb iQ)
凡是(shi)(shi)在恒定(ding)温度下,利(li)用氮气份(fen)子作为(wei)份(fen)子探针,吸(xi)附在资料(liao)的(de)表(biao)里外(wai)表(biao)(即N2 77K)。在吸(xi)附等温线的(de)产(chan)生单层(ceng)吸(xi)附的(de)地区(qu)停止(zhi)取(qu)值(zhi)(zhi)计(ji)较比(bi)外(wai)表(biao)积(ji)(ji)值(zhi)(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]。具备杰出密封机能的(de)资料(liao)凡是(shi)(shi)具备较低的(de)比(bi)外(wai)表(biao)积(ji)(ji)值(zhi)(zhi)(<10 m2/g)。两个PTFE粉末比(bi)外(wai)表(biao)积(ji)(ji)测试成果图如图3所示,均(jun)匀值(zhi)(zhi)为(wei)2.59 m2/g。如斯小的(de)比(bi)外(wai)表(biao)积(ji)(ji)值(zhi)(zhi)凡是(shi)(shi♓)代表(biao)资料(liao)长短多孔资料(liao),比(bi)方PTFE。
图3:PTFE比(bi)表皮(pi)积图
原子力显微镜(AFM)
AFM能(neng)够(gou)(gou)或(huo)(huo)许(xu)表征(zheng)资(zi)料(liao)的(de)外表描摹(mo)(mo)和粗拙度(du)(du),并能(neng)够(gou)(gou)或(huo)(huo)许(xu)在纳米标准(zhun)上(shang)查抄资(zi)料(liao)是(shi)(shi)不是(shi)(shi)有杂质(zhi)或(huo)(huo)不均匀的(de)存在。PTFE三(san)维(wei)(wei)外表描摹(mo)(mo)如图(tu)(tu)4所示。PTFE胶(jiao)带的(de)RMS粗拙🍃度(du)(du)为170 nm。图(tu)(tu)中显现出(chu)聚四氟乙(yi)烯(xi)胶(jiao)带的(de)纤维(wei)(wei)布(bu)局。外表描摹(mo)(mo)对领会胶(jiao)带的(de)某些(xie)机能(neng)很重要,比方手(shou)感(gan)、光(guang)滑度(du)(du)、是(shi)(shi)不是(shi)(shi)含有纤维(wei)(wei)布(bu)局或(huo)(huo)杂质(zhi)等。
图4:10 µm×10 µm的AFM三维(wei)描(miao)摹(正向(xi▨a💜ng)追踪),显(xian)现出纤维(wei)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)系两(liang)种表(biao)征(zheng)手艺,申明了(le)为甚么聚四氟乙烯(xi)具(ju)备(bei)杰(jie)出的(de)密(mi)(mi)封(feng)机能(neng)(neng)。低(di)(di)比外表(biao)积(低(di)(di)孔(kong)隙率)障碍了(le)气(qi)体或液体的(de)侵入。这类特征(zheng)与胶(jiao)(jiao)带具(ju)备(bei)的(de)纤(xian)维特征(zheng)连(lian)系,使胶(jiao)(jiao)带能(neng)(neng)够或许拉伸慎密(mi)(mi)的(de)包裹(guo)裂缝(fen🅷g)。PTFE的(de)高(gao)熔点(dian)和(he)低(di)(di)导热系数也(ye)使它(ta)合用(yong)于低(di)(di)温(wen)密(mi)(mi)封(feng)。
4论断
这(zhei)篇显现了若何连接几种差另(ling)一(yi)材料分(fen)析(xi)方(fang)法技术(力(li)(li)学物理化(hua)学吸附和AFM),以赢(ying)得完全性(xing)(xing)的(de▨)(de)(de)PTFE皮(pi)带的(de)(de)(de)布局图(tu)信息内容(rong)。这(zhei)样组合(he)名字的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)方(fang)法行为就(jiu)能够如果你增大到其中接近的(de)(de)(de)材料,使材料的(de)(de)(de)力(li)(li)学特性(xing)(xing)与使用连接上(shang)去(qu)。