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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(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。
橡胶的O形环是隔离的,不与管线中的流体相接触。密封能自动补偿其磨损和热变化。一种具有凸轮作用的偏置阀板减少了转矩和密封磨损。 其他的结构包括聚四氟乙烯“滑动密封”它是放在一个有弹力的橡胶O形环上面。这种结构已经成功地操作达1500磅/英寸2(103bar)压差。夹紧在阀体和环之间的阀座由管线法兰固定。带唇边和密封作用与填充玻璃纤维的聚四氟乙烯阀座结合起来,允许有成千个气泡的严密关闭,对于较小口径的阀门使用这种材料,操作温度范围从-320°至500°F,压差达到720磅/英寸2。特殊的干润滑金属阀座可以操作到700°F。偏心的阀盘及偏置轴的结构使阀盘在初始旋转的几度内抬起离开阀座,这就消除了不平衡荷载,所以延长了阀座的寿命。这种形式的阀门口径范围达30英寸。
随着材料应用技术的不断发展,聚四氟乙烯PTFE材料的三大缺点:冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服,从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。