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电性能聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。应用聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等。
聚四氟乙烯板(也叫四氟板,铁氟龙板,特氟龙板)分模压和车削两种。其制品用途广,具有极为的综合性能:耐高低温(-192℃-260℃)、耐腐蚀(强酸、强碱、王水等)、耐气候、高绝缘、高润滑、不粘附、害等优良特性。聚四氟乙烯(英文缩写为Teflon或[PTFE,F4]),被美誉为/俗称"塑料王",中文商品名"铁氟龙"、"特氟隆"(teflon)、"特氟龙"、"特富隆"、"泰氟龙"等。
聚四氟乙烯板材料的切削通常可以在普通切削机床上进行,但与金属材料加工相比,其加工标准化还不完善。它的可加工性、切削规律、刀具结构和切削参数与金属材料加工不同。传统的加工工艺和工装加工往往不能满足产品的设计要求。因此有必要对这种材料零件的加工进行进一步的研究。
聚四氟乙烯(PTFE)具有切削力小、导热系数低、热膨胀系数高、熔点低等特点。本文所讨论的PTFE薄壁件具有薄壁结构、薄壁厚度、各种沟槽、倒角等结构。在车削加工过程中容易受到热变形的影响,给尺寸和形位公差的精度控制带来不确定因素。滑动环是xxsar伺服平台滚动轴上的一个典型零件,用于密封滚动轴壳体与U型架之间的转台轴承。为了大限度地减少密封时的滑动摩擦,滑环采用片式开槽结构。考虑到摩擦等因素,本设计采用聚四氟乙烯为原料。
聚四氟乙烯零件结构与加工特性主要有:
(1)片式结构。零件外径153mm,总厚度仅为2.5+0.08 0mm,可见该零件加工时难以夹持。
(2)结构特征多。为了减少接触面积从而减小滑动摩擦等因素,设计了众多的槽(矩形、V形)、倒角等,且特征尺寸较小,其两端面一端为矩形沟槽及内台阶,另一端为V形沟槽,到内孔、外圆边缘均为0.5mm,厚度薄处约0.5mm,在材料易变形的情况下更是增加了零件加工难度。
(3)非金属材料对温度敏感。在常温下,聚四氟乙烯材料的线膨胀系数约为(1/℃),车削时产生热量会导致变形,恢复常温时出现超差。
(4)非金属材料易变形且精度要求高。
化工新材料是 “十二五”期间发展的七大战略性新兴产业之一。在 《新材料产业 “十二五”发展规划》中,氟塑料作为氟材料位列其中,表明氟塑料符合我国“十二五”规划新材料产业发展方向,已被国家提升到非常重要的战略地位。作为特种工程塑料,聚四氟乙烯(PTFE)一直是用量大的氟塑料,全球产量与消费量快速增加,目前全球氟树脂的消费量约为30万t,其中聚四氟乙烯70%左右。聚四氟乙烯具有高度的化学稳定性、的耐高低温性能、的不黏性、异常的润滑性以及的电绝缘性和抗辐射性、极小 的吸水率等,使得其在航空航天、机械、石油化工、建筑、电子电器、医疗器械和纺织等领域具有广泛的应用。
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