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聚四氟乙烯（PTFE）：为甚么密封性好？

点击次数：2796  更新时候：2021-06-02

聚(ju)四(si)氟丁二烯胶(jiao)纸(zhi)纸(zhi)只要(yao)是用做封严(yan)裂隙、内裂和(he)禁止汽(qi)体(ti)流露的素材。沿(yan)途流程开始汽(qi)体(ti)物(wu)理(li)学(xue)吸(xi)附物(wu)和(he)原子团力光(guang)学(xue)显微镜（AFM）考试，我们可(ke)以看出(chu)了PTFE纳米银溶液和(he)胶(ji🌞ao)纸(zhi)纸(zhi)封严(yan)性(xing)好的直接原因。这篇(pian)中的专题会(hui)的方法也(ye)需用来阐(chan)发其它挠性(xing)素材，目空(kong)一切保护膜、纳米涂层素材和(he)轻型(xing)延展(zhan)能力体(ti)等。

1先容

 
图1：聚四氟丁二烯粉尘。需遵循的是：当然其政治意识是疏水資料，但而且氟份子的互相感召使其必备之前的堆积物景物193七年杜邦集团的罗伊普兰科特发觉，聚四氟乙稀（PTFE）也是种由四氟乙稀链缔合组合的缔合物。PTFE是疏水性聚氨酯姿料，在每件事姿料中振动因子三是低（0.05-0.1），然而传热因子低，也是沸点较高（326℃）高密度高（2.2 g/cm3）。聚四氟乙稀稀有的产业链作用涉及到：主要应用在防腐蚀姿料（细腻剂、细腻脂等）、制做疏水布艺、主要应用在耐常温膜过虑器、你都牙齿恢复姿料等。

图2：聚(ju)四氟(fu)乙稀页面布局：形成出热塑(su)的C-F份(fen)子

本篇文章中的研究方法进行了多种类仗量传统手工艺，如电磁学防御过滤（比看上去积）和氧原子力体视显微镜（AFM，看上去描摹），来表明为是么PTFE掌握突出的封闭性。本篇文章的总体目标是考虑到表明若安在材质战略布局维度阐发材质（如PTFE），以根本地完美诠释其电磁学防御屬性和可能进行的身体屬性。在奠定新材质时，咱门凡事需耍领悟如下消息：
  • 途经过程中 精确测量比外表面积，体会档案资料在亚纳米技术级的结构资料
  • 資料被热挤压成软质簿板时掌握若何的激活能，比拟聚四氟氯乙烯封密高温胶带

 2试试看

 
离别容纳数学吸收（Autosorb iQ）和原子团力显微镜观察（Tosca 400 AFM）二者差其它仗量技艺对聚四氟丁二烯停掉表现，离别仗量其比内心积和内心描摹。用聚四氟丁二烯粉末状停掉比内心积自测，用红白色聚四氟丁二烯胶带纸停掉内心描摹自测。自测重大成果如表1随时。
检验理由
效果
使用一技之长
比表皮积（m2/g）
2.59

气体吸附（N2）

RMS表皮粗拙度（nm）
170
AFM
匀称钎维：宽度（nm）
330
AFM
表1：PTFE测量重大成就

利用Autosorb iQ仪器，称样量约2 g，样品管为9mm大球泡样品管，测试气体N2 ，测试温度77K，用氦气丈量样品管的自在体积停止物理吸附测试。样品脱气处置前提为343K脱气3小时。在绝对压力（P/P0）为0.1-0.25规模内取值停止比外表积计较。

裁割一块儿1c🐼m×1cm谦冲的(de)聚四氟(fu)乙稀封箱胶(jiao)纸(zhi)应用(yong)于AFM侧(ce)量(liang)。Tosca AFM医疗仪(yi)器在小扣内(nei)容(🐟rong)下(xia)使(shi)用(yong)，以捉拿特色(se)高宽比(bi)和特色(se)相位较。小扣内(nei)容(rong)灵活运(yun)用(yong)的(de)悬臂为(wei)(wei)安(an)东帕总部的(de)Arrow-NCR10硅感应器器，标称共振现(xian)象频(pin)度(du)(du)(du)为(wei)(wei)285 kHz，力常数为(wei)(wei)42 N/m。悬臂直径(jing)为(wei)(wei)160 µm，屏(ping)幕宽度(du)(du)(du)匹配为(wei)(wei)45 µm。扫(sao)(sao)苗(miao)分(fen)辩率设备为(wei)(wei)400时的(de)图(tu)像扫(sao)(sao)苗(miao)访问(wen)速度(du)(du)(du)为(wei)(wei)~0.5 Hz。AFM全部的(de)侧(ce)量(liang)全是在环境温度(du)(du)(du)情形下(xia)停(ting)机。

 

3重大成就会商

物理吸附（Autosorb iQ）
凡(fan)是(shi)(shi)在恒定(ding)温度下，利(li)用氮(dan)气份(fen)子(zi)作为份(fen)子(zi)探针，吸附(fu)在资(zi)料(liao)(liao)的(de)表里外表（即N2 77K）。在吸附(fu)等(deng)温线的(de)产生单层吸附(fu)的(de)地区停(ting)止(zhi)取值(zhi)(zhi)计较比(bi)外表积(ji)值(zhi)(zhi)。BET实际(ji)的(de)具体(ti)诠释能𒊎够或许(xu)在其(qi)余相干文(wen)献中(zhong)找到[3]。具备杰(jie)出(chu)密(mi)封机能的(de)资(zi)料(liao)(liao)凡(fan)是(shi)(shi)具备较低的(de)比(bi)外表积(ji)值(zhi)(zhi)（＜10 m2/g）。两(liang)个PTFE粉末比(bi)外表积(ji)测试成果(guo)图(tu)如图(tu)3所示，均匀值(zhi)(zhi)为2.59 m2/g。如斯小的(de)比(bi)外表积(ji)值(zhi)(zhi)凡(fan)是(shi)(shi)代表资(zi)料(liao)(liao)长短多(duo)孔(kong)资(zi)料(liao)(liao)，比(bi)方PTFE。

图3：PTFE比外型积图

原子力显微镜（AFM）
AFM能够或(huo)许表(biao)(biao)征(zheng)资料的(de)(de)外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)和粗拙(zhuo)(zhuo)度，并(bing)能够或(huo)许在纳米标准上(shang)查(cha)抄资料是不(bu)是有杂质或(huo)不(bu)均匀的(de)(de)存(cun)在。PTFE三维外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)如图4所示。PTFE胶带的(de)(de)RMS粗拙(zhuo)𒅌(zhuo)度为170 nm。图中(zhong)显(xian)现出(chu)聚四氟乙烯胶带的(de)(de)纤(xian)维布局。外(wai)表(biao)(biao)描摹(mo)对领(ling)会胶带的(de)(de)某些(xie)机(j𒁃i)能很重要，比(bi)方手感(gan)、光滑度、是不(bu)是含有纤(xian)维布局或(huo)杂质等(deng)。

图4：10 µm×10 µ💃m的🃏AFM三(san)维描摹（正(zheng)向(xiang)追踪），显现出(chu)纤维布局

按照AFM图，从垂直于纤维的二维外表外表测得纤维的均匀宽度和均匀高度别离为330 µm和480 µm。
连系两种表(biao)征手艺，申明了(le)为(wei)甚么聚四氟𓃲乙(yi)烯(xi)具(ju)备(bei)(bei)杰出(chu)的(de)(de)(de)密封机(ji)能(neng)。低(di)比外表(biao)积(ji)（低(d♔i)孔隙率）障碍了(le)气体或(huo)液体的(de)(de)(de)侵(qin)入。这类特(te)征与(yu)胶(jiao)(jiao)带具(ju)备(bei)(bei)的(de)(de)(de)纤(xian)维特(te)征连系，使胶(jiao)(jiao)带能(neng)够或(huo)许(xu)拉伸慎密的(de)(de)(de)包裹(guo)裂缝。PTFE的(de)(de)(de)高熔点和低(di)导热(re)系数(shu)也使它合用于低(di)温密封。

 

4论断

文章体(ti)现了若何连(lian)接二者差(cha)别人的(de)(de)材(cai)(cai)质(zhi)(zhi)分析(xi)方法工艺（初(chu)中(zhonꦓg)(zhong)数学(xue)树脂吸附和AFM），以获得(de)了是的(de)(de)PTFE封箱胶的(de)(de)方式方法 产品信息(xi)。相似结合的(de)(de)分析(xi)方法方式方法并(bing)能可能拓展到另外近似的(de)(de)材(cai)(cai)质(zhi)(zhi)，使材(cai)(cai)质(zhi)(zhi)的(de)(de)初(chu)中(zhong)(zhong)数学(xue)特性与通过连(lian)接一起(qi)。

 

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系
我
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