PTFE + Karbon Fiber + Molibden Disulfid: Dinamik Sızdırmazlıq üçün İnqilabçı Kompozit

Tələb olunan sənaye mühitlərində möhürlərin performansı avadanlığın etibarlılığına, səmərəliliyinə və istismar xərclərinə birbaşa təsir göstərir. Ənənəvi saf Politetrafloroetilen (PTFE) müstəsna kimyəvi müqaviməti və aşağı sürtünmə əmsalı sayəsində əhəmiyyətli mövqe tutur. Bununla belə, onun xas soyuq axını (sürünmə) və qeyri-kafi aşınma müqaviməti yüksək parametrli iş şəraitində tətbiqini məhdudlaşdırır. Birləşən kompozit materialPTFE matrisi, karbon lifləri (CF) və molibden disulfidi (MoS₂)​möhürlərin ümumi performansını əhəmiyyətli dərəcədə artıraraq və tələbkar tətbiqlər üçün ideal seçimə çevrilərək ortaya çıxdı.

I. Materialın tərkibi və sinergetik effektlər

• .PTFE matrisi:Əsas kimyəvi təsirsizliyi (faktiki olaraq bütün güclü turşulara, əsaslara, həlledicilərə və oksidləşdiricilərə davamlıdır), geniş temperatur uyğunluğu (-200°C-dən +260°C) və material ailəsində ən aşağı quru sürtünmə əmsallarından birini (0,04-dən başlayaraq) təmin edir.
• .Karbon Fiber (CF):Əsas struktur möhkəmləndirilməsi. PTFE matrisinə daxil edilmiş uzun və ya doğranmış karbon lifləri kəskin şəkildə yaxşılaşır:
  • .Sıxılma Gücü və Ölçü Sabitliyi:Sızdırmazlıq səthinin təzyiqini saxlayaraq soyuq axının deformasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldın.
  • .İstilik keçiriciliyi:​ Saf PTFE ilə müqayisədə böyüklük sifarişləri ilə təkmilləşdirilmiş, sürtünmə ilə istilik yayılmasını asanlaşdırır və termal stressi və yerli həddindən artıq istiləşmə risklərini azaldır.
  • .Sərtlik:Ekstruziyaya qarşı müqaviməti artırır (xüsusilə yüksək təzyiq şəraitində).
• .Molibden disulfidi (MoS₂):​Əsas yağlama təmin edən klassik bərk sürtkü:
  • .Laylı Struktur Sürüşmə:​ MoS₂ lamelləri kəsmə qüvvəsi altında asanlıqla sürüşərək, olduqca aşağı və sabit dinamik sürtünmə əmsalı təmin edir (0,1-0,15-ə endirilə bilər).
  • .Aşınma Çapıq Doldurma və Transfer Filmi Yaratma:​Metal qarşı tərəfin səthini effektiv şəkildə örtür, yapışdırıcının aşınmasını azaldır.
  • .Sinergetik Təkmilləşdirmə:​ Karbon lifləri ilə birlikdə işləyir, "skelet dayağı + səmərəli yağlama" kompozit aşınmaya qarşı sistemi təşkil edir.

.Bu üç materialın sinerjisi sadə funksional əlavə deyil, lakin 1+1+1 > 3 olan performans sıçrayışına nail olur..

II. Əsas Struktur Xüsusiyyətlər və Performans Üstünlükləri

1. .Ultra Yüksək Güc və Üstün Ölçü Sabitliyi:​.
   • Karbon liflərinin yüksək modulu PTFE skeletini polad armatur kimi möhkəmləndirir, onun sürünmə müqaviməti manifoldunu artırır.
   • Yüksək təzyiq (40 MPa və ya daha yüksək), uzun müddətli yük və ya temperatur dalğalanmaları altında möhür kəsiyi öz formasını effektiv şəkildə saxlayır, möhürlərin sıradan çıxmasının və boşluqların ekstruziyasının qarşısını alır – bu, təmiz PTFE üçün əlçatmaz səviyyədir.
2. .Müstəsna aşınma müqaviməti və uzadılmış xidmət müddəti:.
   • .Kompozit yağlama mexanizmi:​​ MoS₂ əsas sürtkü qatını təmin edir, karbon lifləri isə yükü bölüşür və PTFE matrisinin həddindən artıq plastik axını və material ötürülməsini maneə törədir, sürtünmə cütündə yapışqan və aşındırıcı aşınmanı əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
   • .Yüksək PV Limiti:Kompozit üçün yükdaşıma qabiliyyəti (P) və icazə verilən sürüşmə sürəti (V) məhsulu yalnız qrafit və ya şüşə lifləri ilə doldurulmuş təmiz PTFE və ya PTFE-dən çox yüksəkdir. O, yüksək sürətli qarşılıqlı hərəkəti (məsələn, hidravlik çubuq möhürləri) və ya orta sürətli fırlanmanı (məsələn, nasos şaftının möhürlərini) asanlıqla idarə edir.
   • .Həyatın uzadılması:​ Praktik tətbiqlərdə xidmət müddəti adətən təmiz PTFE və ya şüşə ilə doldurulmuş PTFE möhürlərindən bir neçə dəfə, hətta onlarla dəfə uzundur, dəyişdirmə və texniki xidmət xərcləri üçün dayanma müddətini kəskin şəkildə azaldır.
3. .Çox aşağı dinamik sürtünmə əmsalı:.
   • MoS₂-nin xas yağlama xüsusiyyətləri sürtünmə əmsalının azalmasında üstünlük təşkil edir, hətta kifayət qədər yağ təbəqəsi yağlamadan və ya quru şəraitdə (məsələn, start-stop fazaları) belə sabit aşağı sürtünmə təmin edir.
   • Aşağı sürtünmə aşağı işləmə müqavimətinə, azaldılmış enerji istehlakına (təkmilləşdirilmiş sistem səmərəliliyi) və yüksək sürətli və yüksək PV tətbiqləri üçün vacib olan aşağı istilik istehsalına çevrilir.
4. .Əla istilik keçiriciliyi və sabitlik:.
   • Karbon lifinin yüksək istilik keçiriciliyi (PTFE-dən yüksək olan sifarişlər) yerli həddindən artıq istiləşmənin, materialın yumşaldılmasının və sürətlənmiş aşınmanın qarşısını almaq üçün sürtünmə interfeysinin istiliyini sürətlə aradan qaldıraraq daxili yüksək sürətli istilik yayılması kanalları kimi çıxış edir.
   • Hətta yüksək temperatur şəraitində (PTFE-nin 260°C həddinə yaxın) kompozit kifayət qədər gücü və ölçü sabitliyini saxlayır, halbuki təmiz PTFE-də sürünmə bu temperaturda kəskin şəkildə güclənir.
5. .Hərtərəfli Kimyəvi Korroziyaya Müqavimət:.
   • O, saf PTFE-nin əla kimyəvi təsirsizliyini miras alır, karbon lifləri və MoS₂ özləri də yaxşı kimyəvi müqavimət göstərirlər. Bu, kompozit möhürlərin turşular, qələvilər, duzlar və üzvi həlledicilər daxil olmaqla, aşındırıcı mühitlərin böyük əksəriyyətində etibarlı şəkildə istifadə edilməsinə imkan verir.
6. .Geniş Temperatur Uyğunluğu:.
   • Həddindən artıq soyuq mühitlərdə (məsələn, -50°C və ya daha aşağı kriogen avadanlıq) kövrək olmur; davamlı yüksək temperaturda (260°C-ə qədər) performans sabitliyini saxlayır. Bu geniş spektrli uyğunlaşma qabiliyyəti onu kəskin temperatur dəyişiklikləri (məsələn, sıxılma zamanı qızdırma) və ya xüsusi temperatur diapazonları (məsələn, aerokosmik, kriogen nasoslar/klapanlar) olan tətbiqlər üçün xüsusilə uyğun edir.

III. Əsas Tətbiq Sahələri

Bu yüksək performanslı kompozit sızdırmazlıq materialı, texniki xidmətin çətin olduğu və ya minimum texniki xidmət tələb olunan uzun ömürlü olduğu son dərəcə tələbkar yerlər üçün uyğundur. Tipik tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:

• .Ağır Sənaye Hidravlikası:​ Yüksək təzyiqli silindr pistonu/piston çubuğu möhürləri, aşınma halqaları (xüsusilə yüksək PV dəyərləri və yan yük şəraitində).
• .Qazın sıxılması/ötürülməsi:Kompressor (o cümlədən yağsız) porşen halqaları, qablaşdırma möhürləri, klapan möhürləri (yüksək temperatura, yüksək təzyiqli qaza davamlıdır).
• .Kimyəvi proses nasosları və klapanları:​ Dönər şaft möhürləri, klapan kök möhürləri (aqressiv mühitə davamlı, yüksək sürətli fırlanma).
• .Enerji Avadanlıqları:Neft və qaz qazma/istehsalat avadanlığının möhürləri, Mayeləşdirilmiş Təbii Qaz (LNG) kriogen nasos/klapan möhürləri.
• .Yüksək Performanslı Avtomobillər:Yarış avtomobillərində və tikinti maşınlarında hidravlika və pnevmatika üçün möhürlər.
• .Aerokosmik və Yarımkeçirici:Ultra yüksək təmizlik, kosmos mühitinə və ya xüsusi qazlara qarşı müqavimət tələb edən möhürlər.

IV. İstehsal və Tətbiq Mülahizələri

• .Dəqiq emal:Qarışıqdan əvvəl homojenlik, injection qəlibləmə temperaturu/təzyiqinə nəzarət və dəqiq sinterləmə əyriləri son məhsulun performansı üçün çox vacibdir.
• .Anizotropiya:Xüsusilə uzun liflə gücləndirilmiş materiallar üçün performans istiqamətə görə dəyişir (lif oriyentasiyasına qarşı perpendikulyar); dizayn yük istiqamətini və montajı nəzərə almalıdır.
• .Quraşdırma:Sızdırmazlıq yivinin dizaynının yüksək səthlə rasional olmasını təmin edin. Sızdırmazlıq dodağına zərər verməmək üçün diqqətlə quraşdırın. İcazə verilirsə, uyğun sürtkü yağını orta dərəcədə tətbiq etmək ilkin işə salınmağa kömək edə bilər.