პოლი (PTFE) თვისებები შეკუმშვისას - შესავალი

PTFE არის ძალიან სასარგებლო მასალა, რადგან მას აქვს თვისებების უნიკალური კომბინაცია.PTFE არის ქიმიურად ინერტული, ამინდის პირობები, შესანიშნავი ელექტრო იზოლაცია, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი და არაწებოვანი თვისებები.

პოლიმერები ჩვეულებრივ გამოიყენება წარმოებასა და ინჟინერიაში, თუმცა, გამოქვეყნებული კვლევა, რომელიც აღწერს მათ მექანიკურ თვისებებს, როგორც ჩანს, ნაკლებად არის წარმოდგენილი მათი მნიშვნელობის გათვალისწინებით.წარმოდგენილი მონაცემების უმეტესობა ხშირად იძლევა არასაკმარის ინფორმაციას შემოწმებული პოლიმერის ზუსტი წარმოშობისა და მისი დამუშავების ისტორიის შესახებ.ეს შესაძლოა იმიტომ ხდება, რომ მასალის საბაზისო დახასიათების დადგენა ხშირად ისეთივე რთულია, როგორც რეალური მექანიკური ტესტების შესრულება.გარდა ამისა, პოლიმერული მექანიკური პასუხის ზუსტი კომპიუტერული მოდელირება ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა.ხშირად გამოიყენება მრავალი ემპირიული მეთოდი, მაგრამ ისინი, როგორც წესი, არაზუსტია ვიწრო პარამეტრების დიაპაზონის მიღმა.ამის ერთ-ერთი მიზეზი, გარდა პოლიმერული პასუხის სირთულისა, არის ის, რომ ხშირად მონაცემები მიუწვდომელია ვიწრო ექსპერიმენტული პარამეტრის დიაპაზონის მიღმა, რათა გამოწვევას და გააფართოვოს ემპირიული ან ფენომენოლოგიურად დაფუძნებული კონსტიტუციური მოდელების გამძლეობა.აქ წარმოგიდგენთ შეთანხმებული მულტიდისციპლინური ძალისხმევის პირველ შედეგებს, რომელიც მიზნად ისახავს კარგად დახასიათებული პოლიმერის მექანიკური რეაქციის გაგებას როგორც ექსპერიმენტული თვალსაზრისით, ასევე მოგვიანებით, დაწყვილებული ძლიერი თეორიული მოდელის წარმოებასთან, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს კომპიუტერულ კოდებში. .

ამ კვლევაში აღწერილი პოლიმერი არის პოლი(ტეტრაფტორეთილენი) (PTFE).იგი შეირჩა რამდენიმე მიზეზის გამო, მათ შორის მისი გამოყენება, როგორც საერთო საინჟინრო მასალა მცირე მაღალი ხარისხის ნაწილებისთვის და მისი ხელმისაწვდომობა რამდენიმე მწარმოებლისგან.მიუხედავად იმისა, რომ წარსულში ფართოდ იყო შესწავლილი, მას მცირე ყურადღება ექცევა ღია ლიტერატურაში ბოლო 25 წლის განმავლობაში.ჩვენ ავირჩიეთ ამ მასალის ხელახლა ნახვა მისი სტრუქტურული სირთულის და მექანიკური მონაცემების ნაკლებობის გამო.PTFE არის შესანიშნავი მასალა მრავალი თვალსაზრისით.იგი ავლენს სასარგებლო თვისებებს ნებისმიერი პოლიმერის ყველაზე ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში;PTFE ინარჩუნებს ელასტიურობის გარკვეულ ზომას 4 K-ზე და ზოგიერთ სიტუაციაში გამოიყენება აპლიკაციებში 540 8C ტემპერატურაზე. ის უხსნადია ყველა ჩვეულებრივ გამხსნელში და მდგრადია თითქმის ყველა მჟავე და კაუსტიკური მასალის მიმართ.PTFE-ს აქვს ნებისმიერი მასალისგან ყველაზე მაღალი წინაღობა, ძალიან მაღალი დიელექტრიკული სიმტკიცე და დაბალი დიელექტრიკული დანაკარგი.მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი PTFE-სა და ბევრ საინჟინრო მასალას შორის უკიდურესად დაბალია და ცვეთის შემამცირებელი ნაერთებით აგლომერაციისას წარმოიქმნება სატარე მასალების ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი კლასი.ხახუნის დაბალ კოეფიციენტთან და ქიმიურ მდგრადობასთან ერთად, PTFE თითქმის შეუძლებელია სხვა მასალების დამაგრება.ეს თვისება ხშირად გამოიყენება სამრეწველო დამუშავების ტექნოლოგიაში, სადაც მნიშვნელოვანია გაწმენდის სიმარტივე.PTFE-ის ერთ-ერთი ასპექტი, რომელმაც ხელი შეუშალა მას უფრო ფართო ინდუსტრიული და საინჟინრო გამოყენებისგან, არის მისი მაღალი დნობის სიბლანტე (1011 P 380 8C-ზე).ეს ხელს უშლის ინექციისა და დარტყმის ჩამოსხმის შესაძლებლობას და მხოლოდ ძვირადღირებული აგლომერაციის და ექსტრუზიის წარმოების პროცესებია ხელმისაწვდომი ნაწილის წარმოებისთვის.

ეს ნაშრომი ყურადღებას ამახვილებს მასალის საბაზისო მახასიათებლებზე და PTFE მასალების შეკუმშვის რეაქციაზე სხვადასხვა დაძაბვის სიხშირეზე და ტემპერატურაზე.მომავალი ნაშრომები განიხილავს ჭიმვისა და ათვლის რეაქციას, პოლიმერის კრისტალურობის დეტალურ ეფექტებს, ბალისტიკურ და დარტყმის ქცევას და მოქმედი თეორიული კონსტიტუციური მოდელის შემუშავებას.

წინა კვლევა PTFE-ის კომპრესიულ თვისებებზე ძალიან ცოტა იყო გამოქვეყნებული.არსებობს გარკვეული კვლევა მცოცავი თვისებების შესახებ, მაგრამ საინჟინრო დეფორმაციის თვალსაზრისით, ავტორების ყურადღება მხოლოდ ექვს ცნობას მოექცა.1963 წელს დევისმა გამოაქვეყნა ნაშრომი სპლიტ-ჰოპკინსონის ბარის სისტემის განვითარების შესახებ.როგორც ამ ანგარიშის ნაწილი, ოთახის ტემპერატურის დაძაბულობის/დაჭიმვის მრუდი PTFE-სთვის წარმოდგენილი იყო z1700 sK1-ზე.ამ სისტემაში დაწესებული მაქსიმალური დატვირთვა იყო მხოლოდ 3%.დამატებითი მაღალი დაძაბულობის სიჩქარის მონაცემები პოლიმერთან შედარებით ტემპერატურაზე გამოქვეყნდა გრეი და უოლის მიერ.კუმ გამოაქვეყნა სტრესის/დაძაბულობის მონაცემები Imperial Chemical Industries PTFE პროდუქტისთვის, სახელწოდებით Halon G-80 1965 წელს.ასევე მოკლედ განიხილეს ტემპერატურის გავლენა მექანიკურ რეაქციაზე.