مادة PTFE المملوءة مقابل مادة PTFE البكر: أيهما تحتاج؟

إذا كنت قد عملت من قبل مع أجزاء PTFE، فأنت تعلم أنها مادة مذهلة للغاية - فهي زلقة للغاية وتتعامل مع المواد الكيميائية المجنونة ولا تذوب حتى تسخن الأشياء بشدة. ولكن في بعض الأحيان، لا تفي مادة PTFE النقية أو "البكر" بالغرض عندما تصبح الأحمال ثقيلة أو عندما تبدأ الأشياء في الاحتكاك كثيرًا. وهنا يأتي دور الإصدارات المملوءة، مثل PTFE المملوء بالزجاج أو PTFE المملوء بالكربون (يُطلق عليه أيضًا التفلون المملوء في بعض الدوائر). إنها تعزز المادة دون أن تفقد الكثير من سحر PTFE الكلاسيكي.

لقد قمت بتصنيع وتوريد الكثير منها على مر السنين في Teflon X، ودعني أخبرك أن اختيار النوع المناسب يمكن أن يصنع مشروعًا أو يحطم مشروعًا. لقد رأيت مضخات تدوم لفترة أطول بكثير مع التعبئة الصحيحة، أو الأختام تصمد تحت الضغط الذي كان من شأنه أن يسحق الأشياء البكر بشكل مسطح. لذا، دعنا نوضح الأمر بشكل غير رسمي، بدون زخرفة، فقط حديث حقيقي حول ما تفعله هذه المضخات ومتى تريد واحدة منها على الأخرى.

ما هي مادة PTFE البكر على أي حال؟

البولي تترافلوروإيثيلين البكر هو النسخة النقية المباشرة - بدون إضافات، فقط 100% بولي تترافلوروإيثيلين. إنه أبيض، ناعم نوعاً ما، ومشهور بالاحتكاك المنخفض للغاية (مثل 0.05-0.10 معامل، وهو أحد أقل المعاملات الموجودة). يتعامل مع درجات الحرارة من -200 درجة مئوية تحت الصفر حتى 260 درجة مئوية متواصلة، ويتجاهل كل المواد الكيميائية تقريبًا باستثناء بعض المواد الوحشية مثل القلويات المنصهرة.

الجوانب السلبية؟ يزحف تحت الحمل - مما يعني أنه يتشوه ببطء إذا قمت بسحقه على المدى الطويل - ويتآكل بشكل أسرع في التطبيقات المنزلقة. رائع للخطوط الكيميائية النقية أو الملامسة للأغذية (معتمد من إدارة الأغذية والعقاقير) أو العزل الكهربائي حيث تحتاج إلى عدم وجود تلوث.

لماذا يتم تعبئتها؟ أساسيات مادة PTFE المملوءة

تمزج مادة PTFE المملوءة بأشياء مثل الألياف الزجاجية أو الكربون لإصلاح نقاط الضعف تلك. الحشوات الشائعة هي الزجاج 15-25% أو الكربون/الجرافيت. النتيجة؟ قوة انضغاط أفضل بكثير، وزحف أقل، وقفزة هائلة في مقاومة التآكل - أحيانًا أفضل من البكر ب 500-1000 مرة - وغالبًا ما تكون الموصلية الحرارية المحسنة لتفريغ الحرارة بشكل أسرع.

المقايضات: يرتفع الاحتكاك قليلاً، وقد يكون أكثر كشطًا على أجزاء التزاوج، وتنخفض المقاومة الكيميائية قليلاً اعتمادًا على التعبئة. ولكن بالنسبة لمعظم العربات الصناعية، فإن المزايا تفوز بشكل كبير.

مادة PTFE المملوءة بالزجاج: صلبة ومتينة

عادةً ما تحتوي مادة PTFE المملوءة بالزجاج على ألياف زجاجية من 15% إلى 25%. وهذا يجعلها أكثر صلابة، ويقلل من التشوه تحت الحمل، ويعزز التآكل بشكل كبير.

من خلال ما رأيته، يمكن للزجاج 25% أن يزيد قوة الانضغاط بحوالي 40% عن البكر، وترتفع مقاومة التآكل بشكل كبير - تُظهر الاختبارات تحسنًا يصل إلى 1000 ضعف في بعض الإعدادات المنزلقة.

الإيجابيات:

• مقاومة زحف ممتازة - تحافظ على الشكل تحت ضغط مستمر.
• تمدد حراري أقل.
• لا يزال خاملًا كيميائيًا في الغالب (مع ذلك احترس من القلويات القوية أو HF).

السلبيات:

• أكثر كشطًا، ويمكنه مضغ الأسطح المضادة اللينة مثل الألومنيوم.
• احتكاك أعلى من البكر.

أشياء واقعية: لقد قمنا بعمل مقاعد الصمامات ومبيتات المضخات التي تحتاج إلى التعامل مع الضغط العالي دون سحق. قام أحد العملاء في مجال المعالجة الكيميائية بالتبديل إلى حشيات PTFE المملوءة بالزجاج وخفض وقت التوقف عن العمل لأنها توقفت عن التشوه. شائع أيضًا في المحامل والبكرات وأجزاء الناقل.

مادة PTFE المملوءة بالكربون: ملك التآكل مع تفريغ الحرارة

تتألق مادة PTFE المملوءة بالكربون (غالبًا ما يكون الكربون 25% أو مزيج الكربون/الجرافيت) للتطبيقات الديناميكية. يضيف الكربون صلابة ويقلل من الزحف ويحسن التوصيل الحراري - يساعد على تبديد حرارة الاحتكاك حتى لا تسخن الأجزاء بشكل مفرط.

تظهر البيانات أن معدلات التآكل تنخفض بشكل كبير - غالبًا ما تكون أفضل بـ 500-1000 مرة من البكر في الانزلاق الجاف أو المشحم بالماء. ترتفع قوة الانضغاط، وهي أقل كشطًا من الزجاج.

الإيجابيات:

• مقاومة التآكل من الدرجة الأولى، خاصةً الانزلاق.
• توصيل حراري أفضل (الكربون يسحب الحرارة بعيدًا).
• جيد في تطبيقات الماء أو البخار.
• مشتتة ساكنة في بعض الأحيان.

السلبيات:

• يمكن أن يقلل من بعض النقاء الكيميائي.
• احتكاك أعلى قليلاً.

التطبيقات التي تعاملت معها: حلقات المكبس في الضواغط، وموانع التسرب في المكونات الهيدروليكية، والبطانات حيث تتحرك الأشياء بسرعة. كانت لديّ حالة مع حلقات ضاغط الهواء - تحولت إلى مادة PTFE المملوءة بالكربون وانخفض التآكل كثيرًا مما أدى إلى تمديد فترات الخدمة لأشهر.

مقارنة سريعة: مادة PTFE البكر مقابل مادة PTFE المملوءة

إليك جدول يجمع الخصائص النموذجية (استنادًا إلى البيانات القياسية من الشركات المصنعة مثل DuPont/Chemours والمركبات الحقيقية - تختلف القيم حسب الدرجة المحددة، ولكن هذا يعطي الخلاصة):

ملكية	PTFE البكر	مادة PTFE المملوءة بالزجاج (15-25%)	مادة PTFE المملوءة بالكربون (25%)
قوة الشد (ميجا باسكال)	20-35	15-25 (ينخفض قليلاً ولكن أكثر صلابة)	15-25
قوة الانضغاط	أقل (يزحف بسهولة)	حتى 40% أعلى من 40%	أعلى بكثير
مقاومة التآكل	ضعيف (خط الأساس)	500-1000 مرة أفضل	500-1000 مرة أفضل، وغالبًا ما يكون أفضل جافًا
معامل الاحتكاك	منخفضة جدًا (0.05-0.10)	أعلى (0.1-0.2)	منخفض إلى متوسط، تشحيم ذاتي جيد
الموصلية الحرارية (وات/م كلفن)	~0.25	أفضل قليلاً	أفضل بكثير (الكربون يساعد على تدفق الحرارة)
الزحف/التدفق البارد	عالي	أقل بكثير	قليل
المقاومة الكيميائية	ممتاز	جيد (تجنب القواعد القوية/القوة النسبية)	جيد
التآكل على أجزاء التزاوج	قليل	مرتفع (يمكن للزجاج أن يخدش)	واسطة
نطاق درجة الحرارة النموذجي	من -200 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية	نفس الشيء	نفس الشيء

تأتي هذه الأرقام من معايير الصناعة - مثل اختبارات ASTM وأوراق بيانات الموردين. وتعتمد القيم الدقيقة على النسبة المئوية والمعالجة، ولكن الاتجاهات ثابتة.

كيف تعمل مواد الحشو مثل الزجاج والكربون على تعزيز الأداء

لقد ذكرت أنك تريد معرفة كيف تعمل ألياف الزجاج أو الكربون على تحسين الأمور. يضيف الزجاج صلابة - حيث تمنع هذه الألياف سلاسل PTFE من الانزلاق فوق بعضها البعض تحت الحمل، مما يقلل من الزحف ويعزز الصلابة. النتيجة: تدوم الأجزاء لفترة أطول في السدادات أو المحامل الساكنة.

يقوم الكربون بعمل مماثل ولكنه يضيف توصيلية - فالحرارة الناتجة عن الاحتكاك تتسرب بشكل أسرع، وبالتالي تقل نسبة الذوبان أو التدهور. بالإضافة إلى ذلك، تشكل جزيئات الكربون طبقة نقل قوية على الأسطح، مما يقلل من التآكل. في إحدى الحالات المنفردة، انتقل أحد عملاء المضخات من موانع تسرب PTFE البكر التي تفشل كل بضعة أشهر إلى الكربون المملوء بالكربون الذي يدوم لأكثر من عام في الطين الكاشطة.

مزيج مثل الزجاج + MoS2 أو الكربون + الجرافيت لتعديلها بشكل أكبر لتلبية احتياجات محددة.

تطبيقات وحالات حقيقية

تنبثق مادة PTFE المملوءة بالزجاج PTFE في:

• مقاعد الصمامات وحشيات الصمامات الكروية (مثل حشية PTFE عالية الحرارة للصمامات الكروية - صعبة تحت الضغط).
• علب المضخات، ومحامل العمود.
• البكرات الناقلة في مصانع الأغذية أو المواد الكيميائية.

كربون PTFE المملوء بـ PTFE:

• حلقات المكبس الضاغط.
• موانع التسرب الهيدروليكية والبطانات.
• الأجزاء الديناميكية في السيارات أو الفضاء.

لقد زودنا قطعًا مشكّلة آليًا مخصصة لمضخات النفط والغاز حيث عالجت الأجزاء المملوءة بالكربون الانزلاق عالي السرعة دون تآكل الأعمدة. وفي مرة أخرى، عالجت القطع المملوءة بالزجاج مشاكل الزحف في موانع تسرب الصمامات عالية الضغط.

اختيار المناسب لك

إذا كانت النقاء وقلة الاحتكاك هما الأساس - الأغذية والأدوية والكيمياء النقية - التزم بالبكر.

لحمل الأحمال أو التآكل أو الحرارة: اذهب مملوءة. الزجاج للصلابة ومقاومة الزحف؛ الكربون للتآكل الانزلاقي وتفريغ الحرارة.

لست متأكداً؟ اتصل بنا. في Teflon X، نساعدك في Teflon X على تحديد أفضل درجة وحتى النماذج الأولية للماكينة.

التعليمات

إذا كنت تتعامل مع ظروف قاسية، فغالبًا ما تفوز مادة PTFE المملوءة (خاصةً مادة PTFE المملوءة بالزجاج أو مادة PTFE المملوءة بالكربون). هل تحتاج إلى عرض أسعار أو مزيد من التفاصيل حول الخيارات؟ تحقق من موقعنا على https://teflonx.com/ أو اضغط على صفحة التواصل معنا هنا. البريد الإلكتروني أليسون يي@teflonx.com مباشرةً لإجراء محادثات سريعة حول مشروعك.

لدينا الخبرة الكافية لإرشادك بشكل صحيح - دعنا نجعل أداء أجزائك أفضل.