PTFE er et meget nyttigt materiale, fordi det har en unik kombination af egenskaber.PTFE er kemisk inert, vejrbestandig, fremragende elektrisk isolering, høj temperaturbestandighed, lav friktionskoefficient og ikke-klæbende egenskaber.
Polymerer er almindeligt anvendt i fremstilling og teknik, men publiceret forskning, der beskriver deres mekaniske egenskaber, er tilsyneladende underrepræsenteret i betragtning af deres betydning.Meget af de data, der præsenteres, giver alt for almindeligt utilstrækkelige oplysninger om den nøjagtige stamtavle for den testede polymer og dens forarbejdningshistorie.Dette skyldes muligvis, at det ofte er lige så vanskeligt at etablere basislinjematerialekarakteriseringen som at udføre de faktiske mekaniske tests.Derudover er nøjagtig computermodellering af polymerens mekaniske respons stadig i sin vorden.Mange empiriske metoder er almindeligt anvendte, men de har tendens til at være unøjagtige uden for et snævert parameterområde.En grund til dette, bortset fra kompleksiteten af polymerrespons, er, at data ofte er utilgængelige uden for et snævert eksperimentelt parameterområde for at udfordre og udvide robustheden af empiriske eller fænomenologisk baserede konstitutive modeller.Her præsenterer vi de første resultater af en samordnet tværfaglig indsats rettet mod at forstå den mekaniske respons af en velkarakteriseret polymer fra både et eksperimentelt synspunkt og senere, koblet med produktionen af en robust teoretisk model, der er i stand til at blive implementeret i computerkoder .
Polymeren beskrevet i denne undersøgelse er poly(tetrafluorethylen) (PTFE).Det blev valgt af flere grunde, herunder dets brug som et almindeligt ingeniørmateriale til små højtydende dele og dets tilgængelighed fra flere producenter.Selvom det tidligere har været grundigt studeret, har det fået lidt opmærksomhed i den åbne litteratur i de sidste 25 år.Vi har valgt at gense dette materiale på grund af dets strukturelle kompleksitet og mangel på mekaniske data.PTFE er et bemærkelsesværdigt materiale på mange måder.Det udviser nyttige egenskaber over det bredeste temperaturområde af enhver polymer;PTFE bevarer en vis form for duktilitet ved 4 K og bruges i nogle situationer i applikationer ved 540 8C. Det er uopløseligt i alle almindelige opløsningsmidler og er modstandsdygtigt over for næsten alle sure og kaustiske materialer.PTFE har blandt den højeste resistivitet af ethvert materiale, en meget høj dielektrisk styrke og lavt dielektrisk tab.Glidefriktionskoefficienten mellem PTFE og mange ingeniørmaterialer er ekstremt lav, og når den sintres med slidreducerende forbindelser, dannes en industrielt vigtig klasse af lejematerialer.Sammen med dens lave friktionskoefficient og kemiske stabilitet er PTFE næsten umuligt for andre materialer at klæbe til.Denne egenskab bruges ofte i industriel forarbejdningsteknologi, hvor nem rengøring er vigtig.Et aspekt af PTFE, der har holdt det tilbage fra mere omfattende industriel og ingeniørmæssig brug, er dets høje smelteviskositet (1011 P ved 380 8C).Dette forhindrer sprøjte- og blæsestøbning i at være mulig, og kun dyre sintrings- og ekstruderingsfremstillingsprocesser er tilgængelige til delproduktion.
Dette papir fokuserer på karakterisering af base-line materiale og kompressionsresponsen af de stamtavlede PTFE-materialer ved forskellige belastningshastigheder og temperaturer.Fremtidige artikler vil beskæftige sig med træk- og forskydningsrespons, detaljerede virkninger af polymerkrystallinitet, ballistisk og stødadfærd og udviklingen af en anvendelig teoretisk konstitutiv model.
Meget lidt tidligere forskning om PTFEs kompressionsegenskaber er blevet offentliggjort.Der findes en del forskning i krybeegenskaberne, men med hensyn til teknisk deformation er forfatterne kun blevet opmærksomme på seks referencer.I 1963 udgav Davies et papir om udviklingen af et Split-Hopkinson-stangsystem.Som en del af denne rapport blev en enkelt rumtemperatur spændings-/deformationskurve for PTFE præsenteret ved z1700 sK1.Den maksimale belastning pålagt i dette system var kun 3%.Yderligere data med høj belastningshastighed på polymer versus temperatur blev offentliggjort af Gray og Walley.Koo offentliggjorde stress/belastningsdata for et Imperial Chemical Industries PTFE-produkt kaldet Halon G-80 i 1965.Effekterne af temperatur på den mekaniske respons blev også kort diskuteret.
Indlægstid: 16-aug-2016