El PTFE és un material molt útil perquè té una combinació única de propietats.El PTFE és químicament inert, resistent a la intempèrie, excel·lent aïllament elèctric, resistència a altes temperatures, baix coeficient de fricció i propietats no adhesives.
Els polímers s'utilitzen habitualment en la fabricació i l'enginyeria, però, la investigació publicada que descriu les seves propietats mecàniques sembla que està infrarepresentada donada la seva importància.Moltes de les dades que es presenten, amb massa freqüència donen informació insuficient sobre el pedigrí exacte del polímer provat i el seu historial de processament.Això és possiblement perquè establir la caracterització del material de base és sovint tan difícil com realitzar les proves mecàniques reals.A més, la modelització informàtica precisa de la resposta mecànica del polímer encara està en la seva infància.Molts mètodes empírics s'utilitzen habitualment, però solen ser inexactes fora d'un rang de paràmetres estret.Una de les raons d'això, a part de la complexitat de la resposta del polímer, és que sovint les dades no estan disponibles fora d'un rang de paràmetres experimentals estrets per desafiar i ampliar la robustesa dels models constitutius basats en empírics o fenomenològics.Aquí presentem els primers resultats d'un esforç multidisciplinari concertat dirigit a comprendre la resposta mecànica d'un polímer ben caracteritzat tant des d'un punt de vista experimental com posteriorment, juntament amb la producció d'un model teòric robust capaç de ser implementat en codis informàtics. .
El polímer descrit en aquest estudi és el poli(tetrafluoroetilè) (PTFE).Va ser escollit per diversos motius, inclòs el seu ús com a material d'enginyeria comú per a peces petites d'alt rendiment i la seva disponibilitat de diversos fabricants.Tot i que s'ha estudiat àmpliament en el passat, ha rebut poca atenció a la literatura oberta durant els últims 25 anys.Hem optat per revisar aquest material per la seva complexitat estructural i la manca de dades mecàniques.El PTFE és un material notable en molts aspectes.Exhibeix propietats útils en el rang de temperatures més ampli de qualsevol polímer;El PTFE conserva una certa mesura de ductilitat a 4 K i en algunes situacions s'utilitza en aplicacions a 540 8C. És insoluble en tots els dissolvents comuns i és resistent a gairebé tots els materials àcids i càustics.El PTFE té una resistivitat entre la més alta de qualsevol material, una força dielèctrica molt alta i una baixa pèrdua dielèctrica.El coeficient de fricció de lliscament entre el PTFE i molts materials d'enginyeria és extremadament baix i, quan es sinteritza amb compostos reductors del desgast, es forma una classe de materials de coixinets d'importància industrial.Acoblat al seu baix coeficient de fricció i estabilitat química, el PTFE és gairebé impossible que s'adhereixin altres materials.Aquesta propietat s'utilitza sovint en tecnologia de processament industrial on la facilitat de neteja és important.Un aspecte del PTFE que l'ha frenat d'un ús industrial i d'enginyeria més extens és la seva alta viscositat de fusió (1011 P a 380 8C).Això impedeix que sigui possible el modelat per injecció i bufat i només hi ha disponibles processos de fabricació de sinterització i extrusió cars per a la producció de peces.
Aquest article se centra en la caracterització del material de base i la resposta a la compressió dels materials de PTFE pedigrí a diferents velocitats de tensió i temperatures.Els futurs treballs tractaran la resposta de tracció i cisalla, els efectes detallats de la cristalinitat del polímer, el comportament balístic i de xoc i el desenvolupament d'un model constitutiu teòric aplicable.
S'ha publicat molt poca investigació prèvia sobre les propietats compressives del PTFE.Existeixen algunes investigacions sobre les propietats de fluència, però pel que fa a la deformació d'enginyeria, només sis referències han cridat l'atenció dels autors.El 1963, Davies va publicar un article sobre el desenvolupament d'un sistema de barres Split-Hopkinson.Com a part d'aquest informe, es va presentar una sola corba d'estrès/deformació a temperatura ambient per a PTFE a z1700 sK1.La tensió màxima imposada en aquest sistema era només del 3%.Gray i Walley van publicar més dades sobre la taxa de tensió alta sobre el polímer versus la temperatura.Koo va publicar dades d'estrès/deformació per a un producte de PTFE d'Imperial Chemical Industries anomenat Halon G-80 el 1965.També es van discutir breument els efectes de la temperatura sobre la resposta mecànica.
Hora de publicació: 16-agost-2016