Quels sont les avantages et les inconvénients du polytétrafluoroéthylène (PTFE) en tant que matériau ayant la réputation de "King of Plastics" ?
Avantages du PTFE
Résistance à haute température - la température de travail peut atteindre 250 degrés.
Résistance à basse température - a une bonne ténacité mécanique; même si la température chute à -196 degré, elle peut maintenir un allongement de 5 %.
Résistance à la corrosion des tubes PTFE - inerte à la plupart des produits chimiques et solvants, résistant aux acides et alcalis forts, à l'eau et à divers solvants organiques.
Résistant aux intempéries - a la meilleure durée de vie parmi les plastiques.
Lubrification élevée - le plus faible coefficient de frottement parmi les matériaux solides.
Non adhésif - est la plus petite tension superficielle des matériaux solides, n'adhère à aucune substance.
Non toxique - il est physiologiquement inerte et n'a pas d'effets indésirables lorsqu'il est implanté dans le corps en tant que vaisseau sanguin artificiel et organe pendant une longue période.
Isolation électrique - peut supporter 150 volts de haute tension.
La masse moléculaire relative du polytétrafluoroéthylène est relativement importante, allant de centaines de milliers à plus de 10 millions, et généralement à des millions (le degré de polymérisation est de l'ordre de 10^4, alors que le polyéthylène n'est que de l'ordre de 10^3) . Généralement, le degré de cristallinité est de 90-95 % et la température de fusion est de 327-342 degré. Les unités CF2 de la molécule de PTFE sont disposées en forme de zigzag. Étant donné que le rayon des atomes de fluor est légèrement supérieur à celui du carbone, les unités CF2 adjacentes ne peuvent pas suivre complètement l'orientation trans-croisée, mais forment une chaîne hélicoïdale torsadée, et les atomes de fluor couvrent presque la surface de toute la chaîne polymère. Cette structure moléculaire explique les différentes propriétés du PTFE. Lorsque la température est inférieure à 19 degrés, une hélice 13/6 se forme ; à 19 degrés, une transition de phase se produit et les molécules se délient légèrement pour former une hélice 15/7.
Inconvénients du PTFE
1. Le PTFE a un "écoulement à froid". C'est-à-dire la déformation plastique (fluage) des produits matériels sous charge continue à long terme, ce qui apporte certaines restrictions à son application. Par exemple, lorsque le PTFE est utilisé comme joint, les boulons sont serrés fermement pour une étanchéité étanche, de sorte que lorsqu'une certaine contrainte de compression est dépassée, le joint produira un "écoulement à froid" (fluage) et sera aplati. Ces défauts peuvent être surmontés en ajoutant des charges appropriées et en améliorant la structure des pièces.
2. Le PTFE possède des propriétés antiadhésives exceptionnelles, ce qui limite son application industrielle. C'est un excellent matériau anti-adhésif, ce qui rend extrêmement difficile l'adhérence à la surface d'autres objets.
3. Le coefficient de dilatation linéaire du PTFE est de 10 à 20 fois celui de l'acier, qui est plus grand que la plupart des plastiques, et son coefficient de dilatation linéaire change de manière irrégulière avec le changement de température. Lors de l'application de PTFE, si vous ne prêtez pas suffisamment attention à cet aspect de la performance, il est facile de provoquer des pertes.
