PTFE е много полезен материал, защото има уникална комбинация от свойства.PTFE е химически инертен, устойчив на атмосферни влияния, отлична електрическа изолация, устойчивост на висока температура, нисък коефициент на триене и незалепващи свойства.
Полимерите обикновено се използват в производството и инженерството, но публикуваните изследвания, описващи техните механични свойства, изглежда са недостатъчно представени предвид тяхното значение.Голяма част от данните, които се представят, твърде често дават недостатъчна информация за точното родословие на тествания полимер и историята на неговата обработка.Това вероятно се дължи на факта, че определянето на характеристиката на основния материал често е толкова трудно, колкото извършването на действителните механични тестове.Освен това точното компютърно моделиране на механичния отговор на полимера е все още в начален стадий.Често се използват много емпирични методи, но те са склонни да бъдат неточни извън тесния диапазон на параметрите.Една от причините за това, освен сложността на реакцията на полимера, е, че често данните не са достъпни извън тесния експериментален диапазон на параметрите, за да предизвикат и разширят устойчивостта на емпирични или феноменологични конститутивни модели.Тук представяме първите резултати от съгласувано мултидисциплинарно усилие, насочено към разбиране на механичния отговор на добре характеризиран полимер както от експериментална гледна точка, така и по-късно, съчетано с производството на стабилен теоретичен модел, който може да бъде внедрен в компютърни кодове .
Полимерът, описан в това изследване, е поли(тетрафлуоретилен) (PTFE).Той беше избран поради няколко причини, включително използването му като общ инженерен материал за малки части с висока производителност и наличието му от няколко производителя.Въпреки че е изучаван широко в миналото, той е получил малко внимание в откритата литература през последните 25 години.Избрахме да преразгледаме този материал поради неговата структурна сложност и липса на механични данни.PTFE е забележителен материал в много отношения.Проявява полезни свойства в най-широкия температурен диапазон от всеки полимер;PTFE запазва известна степен на пластичност при 4 K и в някои ситуации се използва в приложения при 540 8C. Той е неразтворим във всички обичайни разтворители и е устойчив на почти всички киселинни и каустични материали.PTFE има едно от най-високите съпротивления от всички материали, много висока диелектрична якост и ниски диелектрични загуби.Коефициентът на триене при плъзгане между PTFE и много инженерни материали е изключително нисък и когато се синтероват със смеси за намаляване на износването, се образува промишлено важен клас лагерни материали.В съчетание с ниския си коефициент на триене и химическа стабилност, PTFE е почти невъзможен за прилепване към други материали.Това свойство често се използва в технологиите за промишлена обработка, където лесното почистване е важно.Един аспект на PTFE, който го възпира от по-широка индустриална и инженерна употреба, е неговият висок вискозитет на стопилка (1011 P при 380 8C).Това предотвратява възможността за формоване чрез впръскване и раздуване и само скъпи производствени процеси на синтероване и екструдиране са налични за производството на части.
Този документ се фокусира върху характеризирането на основния материал и реакцията на натиск на породените PTFE материали при различни скорости на деформация и температури.Бъдещите документи ще се занимават с реакцията на опън и срязване, подробните ефекти на кристалността на полимера, балистичното и ударно поведение и разработването на приложим теоретичен конститутивен модел.
Публикувани са много малко предишни изследвания върху компресионните свойства на PTFE.Съществуват някои изследвания на свойствата на пълзене, но по отношение на инженерната деформация само шест препратки са привлекли вниманието на авторите.През 1963 г. Дейвис публикува статия за разработването на сплит-Хопкинсънова бар система.Като част от този доклад беше представена крива на напрежение/деформация при стайна температура за PTFE при z1700 sK1.Максималното напрежение, наложено в тази система, беше само 3%.Допълнителни данни за висока скорост на деформация на полимера спрямо температурата бяха публикувани от Gray and Walley.Koo публикува данни за напрежение/деформация за продукт на Imperial Chemical Industries PTFE, наречен Halon G-80 през 1965 г.Ефектите на температурата върху механичния отговор също бяха обсъдени накратко.
Време на публикуване: 16 август 2016 г