Фторопласты

Формирование структуры материалов на стадии формования смесей

В процессе формования смесей, представляющих совокупность агрегатов частиц порошковых компонентов, формируется структу­ра, предопределенная на этапе смешивания соотношением разме­ров частиц и содержанием фторопласта.

Смеси, полученные из порошков фторопласта с размерами час­тиц 30^160 мкм и металлических порошков с размерами частиц 1^10 мкм, при уплотнении способствуют формированию металли­ческого каркаса из металлических частиц оболочек агрегатов (рис.

4.7, светлые пятна). Фторопласт упорядоченно распределяется в объеме формируемого материала (рис. 4.7, темные пятна).

При уплотнении смесей из порошков фторопласта с размерами частиц 1^15 мкм и металлических порошков с размерами частиц 30^160 мкм оболочка из частиц фторопласта препятствует образова­нию металлического каркаса. С увеличением содержания фторопла­ста формируется матрица из фторопласта, в объеме которой регуляр­но распределены частицы металлического порошка (рис. 4.8, а).

Увеличение количества фторопласта с размерами частиц й = = 30^160 мкм в смесях с высокодисперсными порошками (й = = 1^10 мкм) других компонентов предопределяет структуру мате­риалов наполненного типа с распределением наполнителя по гра­ницам частиц фторопласта и образованием объемной сетки с разо­рванными ячейками (рис. 4.8, б).

А б

Рис. 4.8. Структура прессовок наполненных материалов

Влияние размеров частиц порошковых компонентов на форми­рование структуры материалов при уплотнении смесей показано зависимостями удельного электрического сопротивления от отно­сительной плотности по металлической фазе и содержания фторо­пласта в смеси (рис. 4.9-4.12). Зависимостями 1 на рисунках пред­ставлены изменения удельного электрического сопротивления прессовок исходных металлических порошковых компонентов.

Отоситильоая шклиоеть Рис. 4.10. Зависимость удельного электросопротивления от относительной плотности по металлической фазе им:

1 - N1 (^ср = 2, 4 мкм); 2 - N1 + 40 % фторопласта;

3 - N1 + 50 % фторопласта; 4 - N1 + 60 % фторопласта

Удельное электрическое сопротивление уменьшается по извест­ной зависимости с увеличением относительной плотности в ре­зультате увеличения степени консолидации металлических частиц (зависимости 1-4). Это связано с уменьшением степени консолида­ции металлических частиц в результате роста толщины оболочек из высокодисперсного порошка фторопласта у агрегатов, образуемых при смешивании компонентов.

При одинаковых относительных плотностях по металлической фазе для прессовок из смесей, включающих крупный порошок фторопласта и высокодисперсные металлические порошки, увели­чению содержания фторопласта в смесях соответствует уменьше­ние удельного электрического сопротивления (см. рис. 4.9 и 4.10, зависимости 1-4). Это связано с увеличением степени консолида­ции металлических частиц, составляющих оболочки агрегатов и формирующих металлический каркас. Степень консолидации уве­личивается в результате роста гидростатического давления при увеличении его содержания в уплотняемых смесях.

Для прессовок из смесей высокодисперсного порошка фторо­пласта и крупных металлических порошков (см. рис. 4.11 и 4.12) увеличение содержания фторопласта в смесях вызывает рост удельного электрического сопротивления (зависимости 1-4). Это связано с уменьшением степени консолидации металлических час­тиц в результате роста толщины оболочек из высокодисперсного порошка фторопласта у агрегатов, образуемых при смешивании компонентов.

Таким образом, формирование структуры материалов на стадии формования смесей, содержащих фторопласт, предопределяется на стадии смешивания порошковых компонентов размерами и соот­ношениями размеров их частиц, количественным соотношением компонентов.