Фторопласты

Формирование структур металлофторопластовых материалов

Условием формирования металлического каркаса при горячем прессовании смесей является наличие контактов между частицами металлических порошков и спекаемость их при температуре, ниже температуры термодеструкции фторопласта.

При этом условии может быть получен каркасный материал трех видов: с фторопластом в сообщающихся порах каркаса; с фторопластом в закрытых порах во всем объеме каркаса и с комби­нированной структурой.

Структура с сообщающимся фторопластовым заполнением формируется при использовании металлических порошков с разме­рами частиц, при которых образуются сообщающиеся пространст­ва, заполняемые фторопластом (рис. 2.1).

Формирование структур металлофторопластовых материалов

А б

Рис. 2.1. Схема структуры спрессованной заготовки до (а) и после (б) спекания

Количество фторопласта по объему должно соответствовать суммарному объему межчастичного пространства. Увеличение количества фторопласта 2 (рис. 2.1, а) вызовет уменьшение кон­тактной поверхности 3 между металлическими частицами 1; уменьшение прочности каркаса из-за меньшего количества сфор­мированных мостиков сварки 3 (рис. 2.2, б) в процессе спекания. Применение металлических порошков с частицами близкими по форме к шаровой создает благоприятные условия для их сближе­ния при прессовании с выдавливанием фторопласта из зоны кон­такта.

Наиболее благоприятные условия для формирования металли­ческого каркаса создаются равномерным распределением фторо­пласта, объемы частиц которого соизмеримы с объемами пор фор­мируемого каркаса. Частицы металлических порошков будут сближаться в результате скольжения по границам частиц фторо­пласта и деформировать их в соответствии с формой образующих пор. При этом уменьшается вероятность попадания фторопласта в зону контактирования и механодеструкции его при сближении металлических частиц, увеличивается контактная поверхность, что способствует лучшему спеканию частиц в каркасе с сообщающи­мися порами, заполненными фторопластом.

Структура таких материалов идентична структуре материалов, получаемых изготовлением пористой металлической основы (кар­каса) из порошков с размерами частиц 70-300 мкм с последующим введением фторопласта в поры основы и его спеканием.

Структура материала с фторопластом в закрытых порах показа­на на рис. 2.2. Материал с такой структурой представляет собой сформированный в процессе горячего прессования каркас с закры­тыми порами, в которых находится фторопласт. Такая структура предопределяется при смешивании порошков. Размер и формы ячеек в каркасе материала формируются в соответствии с формой частиц фторопласта, изолированных при подготовке смесей, и возможной их деформации в процессе горячего прессования.

Формирование структур металлофторопластовых материалов

А б

Рис. 2.2. Схема структуры до (а) и после (б) нагружения и выдержки при температуре:

1 - частицы металлического порошка; 2 - частица фторопласта;

3 - металлический каркас; 4 - фторопласт

При сухом смешивании металлических порошков с порошками фторопластов поверхности частиц фторопластов покрываются более мелкими частицами металлических порошков, а более круп­ные металлические частицы покрываются более мелкими частица­ми фторопластов. Образуются гранулы с ядрами из крупных час­тиц порошков и оболочками из мелких порошков.

Формирование гранул из частиц порошков обусловлено адгези­ей их к поверхности других частиц в результате действия сил
различного происхождения [3]. При значениях сил адгезии больших сил отрыва, частицы оболочек удержи­ваются на поверхностях более круп­ных частиц (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Гранула из частиц порошков:

1 - частица оболочки;

2 - частица ядра

подпись: 
рис. 2.3. гранула из частиц порошков:
1 - частица оболочки;
2 - частица ядра
Совокупность сформированных гранул представляет полученную при смешивании смесь из порошков.

Контактирование между гранулами в смеси, получаемыми в результате созданных условий для их формиро­вания, происходит по частицам оболочек. Формирование при горячем прессовании материалов из таких смесей сопровождается уплотнением частиц оболочки и развитием контактов между ними под действием сил, распределенных в объемах прессовок (рис. 2.4).

Формирование структур металлофторопластовых материалов

Рис. 2.4. Смесь из порошков фторопластов и металлов под давлением (р - равномерно распределенная сила)

В результате контакта гранул по оболочкам из металлических частиц, распределения давления по всему объему прессовок и уплотнения металлических оболочек создаются наивыгоднейшие условия формирования и спекания металлического каркаса мате­риалов, содержащих фторопласт. Получают структуру, изображен­ную на рис. 2.2, б.

Прочность каркаса зависит от количества и соотношений фто­ропласта и металлических порошков, режимов и условий горячего прессования и спекаемости металлических порошков.

При контакте гранул с оболочками из частиц фторопласта при прессовании и спекании формируется структура с образованием по всему объему полимерной основы и равномерным регулярным распределением металлических частиц другого материала в её основе. Так получают наполненный фторопласт с ячейчатой осно­вой, показанной на рис. 2.5.

Формирование структур металлофторопластовых материалов

Рис. 2.5. Структура наполненного фторопласта:

1 - фторопластовая основа; 2 - частицы наполнителя

При сухом смешивании крупных порошков фторопластов и мелких порошков наполнителей при их недостаточном количестве образуются гранулы с открытыми участками частиц фторопласта. В процессе горячего прессования материалов из таких смесей по открытым участкам спекаются частицы фторопласта с формирова­нием основы и образованием в её объёме разорванной пространст­венной сетки из частиц наполнителя (рис. 2.6).

Формирование структур металлофторопластовых материалов

Рис. 2.6. Структуры с мелкими наполнителями:

1 - фторопластовая основа; 2 - фрагменты сетки из частиц наполнителя

Гомогенность смесей фторопластов с микроскопическими по­рошками наполнителей и соответствующую им структуру материа­лов обеспечивают размолом при низких температурах (ниже 173 К) и помолом в коллоидной мельнице с добавлением жидкого носите­ля и последующим его удалением.

Фторопласты

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Фторсодержащие полимеры сами по себе инертны и безвредны для организма. Некоторые марки фторполимеров Министер­ством здравоохранения СССР допущены к использованию в качестве противоподгорающих покрытий, изделия из фторо­пласта-4 широко и успешно применяются …

ПРОВЕРКА ГЕРМЕТИЧНОСТИ СВАРНЫХ ШВОВ

Кроме механических испытаний для проверки герметичности сварных соединений и основного материала в случае пленочных фторопластов применяют метод сварных ячеек [33]. Ячейку (рис. 6.6) изготавливают из двух листов пленки, собранных в …

КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

При внешнем осмотре сварных соединений обнаруживают нали­чие или отсутствие в сварном шве трещин, несплавлений, отслаиваний сварного шва при непроваре и т. д. В протяженных сварных швах проверяют равномерность ширины шва …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.