PTFE मैट्रिसेस में 20% पॉलीइथरइथरकेटोन (PEEK) नैनोकणों का एकीकरण एक बनाता हैसंकर सामग्री जो पारंपरिक सीलिंग समाधानों की सीमाओं को पुनर्परिभाषित करता है। नीचे इसके गुणों, संवर्द्धनों और अनुप्रयोगों का तकनीकी विश्लेषण दिया गया है:
मुख्य विशेषताएँ: सहक्रियात्मक संरचनात्मक लाभ
| संपत्ति | 20% पीईईके/पीटीएफई | शुद्ध PTFE | सुधार |
|---|---|---|---|
| सम्पीडक क्षमता | 35–42 एमपीए | 12–15 एमपीए | 200% ↑ |
| पीवी सीमा | 3.0–3.5 एमपीए·एम/एस | 0.6–0.8 एमपीए·एम/एस | 400% ↑ |
| एचडीटी @ 0.45 एमपीए | 260–300° सेल्सियस | 121° सेल्सियस | 120% ↑ |
| व्यय दर | 5×10⁻⁷ मिमी³/एन·मी | 2×10⁻⁶ मिमी³/एन·मी | 75% ↓ |
| संपीड़न रेंगना | <15% (100°C/24 घंटे) | >50% | 70% ↓ |
पीईईके की कठोर रीढ़ संरचनात्मक समर्थन प्रदान करती है, जबकि पीटीएफई स्व-स्नेहन को बनाए रखता है, जिससे "सिरेमिक-शक्ति + फ्लोरोपॉलीमर-स्नेहन" सम्मिश्रण बनता है।
प्रमुख प्रदर्शन संवर्द्धन
- शीत प्रवाह का उन्मूलन
- पीईईके नैनोफाइबर (200-500 एनएम) पीटीएफई कण सीमाओं में सुदृढ़ीकरण नेटवर्क बनाते हैं।
- 10MPa/150°C पर विरूपण 47% (शुद्ध PTFE) से घटकर 11% हो जाता है।
- ट्राइबोलॉजिकल ब्रेकथ्रू
- 8× अधिक सेवा जीवन के साथ μ = 0.05–0.10 बनाए रखता है।
- शुष्क घर्षण (5MPa, 1m/s) के तहत 5,000 घंटे तक टिकता है, जबकि शुद्ध PTFE 600 घंटे तक टिकता है।
- तापीय स्थिरता विस्तार
- निरंतर परिचालन तापमान: 310°C (PTFE के लिए 260°C बनाम).
- ऑटोमोटिव टर्बोचार्जर सील का जीवन 300°C/15,000 rpm पर 400% बढ़ जाता है।
- रासायनिक प्रतिरोध उन्नयन
मध्यम 20% पीईईके/पीटीएफई शुद्ध PTFE मजबूत ऑक्सीडाइज़र ✓ (98% H₂SO₄) ✘ (HNO₃ धुएं में विफल) कार्बनिक विलायक ✓ (एसीटोन/ज़ाइलीन) △ >25% सूजन उच्च दबाव वाली भाप ✓ (230° सेल्सियस/4एमपीए) ✘ (150°C पर रेंगता है)
शुद्ध PTFE से महत्वपूर्ण अंतर
| पहलू | 20% पीईईके/पीटीएफई | शुद्ध PTFE |
|---|---|---|
| सूक्ष्म | अर्ध-आईपीएन नैनोफाइबर-प्रबलित | लैमेलर क्रिस्टल स्टैकिंग |
| विफलता मोड | एकसमान घिसाव (<1μm स्थानांतरण फिल्म) | शीत प्रवाह-प्रेरित पतन |
| प्रसंस्करण | ब्लेंड-सिंटर-आइसोस्टेटिक प्रेस | पारंपरिक संपीड़न |
| (घनत्व >2.16 ग्राम/सेमी³) | (घनत्व 2.1–2.2 ग्राम/सेमी³) | |
| गति सीमा | 20 मीटर/सेकंड (शुष्क) | <5 मीटर/सेकंड |
लक्षित अनुप्रयोग
- चरम-तापमान प्रणालियाँ
- विमान ईंधन वाल्व (-54°C से 280°C थर्मल साइकलिंग)।
- पीईएमएफसी द्विध्रुवीय प्लेट सील (110 डिग्री सेल्सियस + विद्युत रासायनिक संक्षारण)।
- उच्च-दबाव/स्नेहक-मुक्त
- सुपरक्रिटिकल CO₂ कंप्रेसर (31.1MPa/100°C).
- हाइड्रोलिक सर्वो सिलेंडर (35MPa प्रत्यागामी गति).
- आक्रामक रासायनिक वातावरण
उद्योग आवेदन फ़ायदा सेमीकंडक्टर प्लाज्मा एचर चैम्बर सील CF₄/O₂ प्लाज्मा का प्रतिरोध करता है रासायनिक प्रसंस्करण सांद्रित H₂SO₄ पंप सील शून्य सूजन/धातु-मुक्त चिकित्सा आटोक्लेव रोटरी जोड़ 316L-ग्रेड संक्षारण प्रतिरोध - वजन-संवेदनशील उपकरण
- ईवी पावरट्रेन (धातु सील की तुलना में 60% हल्का, k >0.45 W/m·K)।
चयन दिशानिर्देश
- अनुशंसित:
✓ स्नेहन के बिना तापमान >200°C
✓ प्रबल अम्ल/ऑक्सीकारक (जैसे, HF/H₂SO₄)
✓ PV >1.5 MPa·m/s रोटरी सील - टालना:
✘ क्रायोजेनिक LH₂ सेवा (PTFE भंगुरता बनी रहती है)
✘ लागत-संचालित अनुप्रयोग (4–6× PTFE सामग्री लागत)
अगला फ्रंटियर: 30% PEEK/PTFE कंपोजिट अब परमाणु रिएक्टर शीतलक पंपों में 10,000 घंटे के लिए 350°C/25MPa पर परीक्षण करते हैं, जो चरम सील के लिए नए मानदंडों की शुरुआत करता है।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-16-2025