Բրոնզով լցված PTFE կնիքներ. Բարձր ճնշման և բարձր արագության կիրառությունների համար նախատեսված առաջադեմ մաշվածության դիմացկուն լուծում

IMG_20230912_110618_看图王(1)

Նյութական դիզայնի սկզբունքներ|

CuSn6 բրոնզ-PTFE կոմպոզիտը հասնում է սիներգետիկ արդյունավետության.

|Բաղադրիչ| |Ֆունկցիա| |Մեխանիզմ|
|PTFE մատրից| Քիմիական իներտություն / Ցածր շփում (μ=0.02–0.1) Մոլեկուլային շղթայի սահում
|Բրոնզ (25–40%) Ջերմահաղորդականություն ↑800% Մետաղական ջերմային ցանց (k=4.5 Վտ/մ·Կ)
|Գրաֆիտ (5%)| Սահմանային քսում Փոխանցման թաղանթի ձևավորում

|Բարդ խտության բանաձև:
ρcomp=ρPTFE%PTFE+ρԲրոնզ%Բրոնզ100
(Օպտիմալացված խտություն՝ 2.8–3.2 գ/սմ³)


|Արդյունավետության առաջընթացներ|

|(ASTM D3702 / ISO 11014 փորձարկման տվյալներ)|

|Պարամետր| Մաքուր PTFE 25% բրոնզ 40% բրոնզ
|Ջերմահաղորդականություն| 0.25 Վտ/մ·Կ |2.1| |4.5|
|ՖՎ սահմանաչափ| 0.5 ՄՊամ·մ/վրկ |0.85| |1.2|
|CTE (×10⁻⁶/K)​| 120 |45| |25|
|Կարծրություն (Shore D)| 55 |68| |72|
|Մաշվածություն (մգ/1000 պտույտ)| 35 |9| |5|

|Հիմնական առավելություններ:

  • |Ջերմության ցրում60%-ով ավելի կարճ ջերմային ուղին կանխում է PTFE-ի հալումը (>150°C)
  • |Չափսերի կայունությունCTE-ն համապատասխանում է մետաղներին (պողպատ CTE=11.5×10⁻⁶/K)
  • |Հագուստի դիմադրությունԲրոնզե մասնիկները կրում են 60% բեռ

|Նորարարական կառուցվածք|

|Եռակի գրադիենտային կնքման համակարգ (>20 ՄՊա):

[Հիմնական կնքում] ┌─40% բրոնզ ┐ → Ճնշում/ջերմային բեռ ├─25% գրադիենտ┤ → Լարվածության բուֆերացում [Ճկուն գոտի] └─Մաքուր PTFE ┘ → Դեֆորմացիայի փոխհատուցում

|Դինամիկ կնքման մեխանիզմ:

  • Ցածր ճնշում. PTFE շերտը փոխհատուցում է ճեղքերը (18–22% սեղմում)
  • Բարձր ճնշում. բրոնզով հարուստ շերտը դիմադրում է արտամղմանը (<0.03 մմ բացվածք)
  • Պուլսացնող բեռներ. Բրոնզե ցանցը կլանում է թրթռումը (↓80% ֆրետինգի մաշվածություն)

|Ծայրահեղ պայմանների կիրառություններ|

|Դիմում| |Լուծում| |Հաստատում|
Քամու տուրբինի քայլքի գլաններ 30% բրոնզե PTFE աստիճանային կնիքներ PV=0.9 ՄՊամ·մ/վրկ -50°C-ում
Ներարկման ձուլման միավորներ Երկակի գրադիենտով սահող օղակներ >150 հազար ցիկլ @ 230°C
Նավի ղեկային համակարգեր Բրոնզ-PTFE + 304SS հիմք Զրոյական կոռոզիա @ 35MPa ծովի ջրում

|Հիդրավլիկ համակարգի փորձարկման տվյալներ (35 ՄՊա):

|մետրիկ| NBR կնիք Բրոնզ-PTFE Բարելավում
Արտահոսք 23.5 մլ/րոպե |0.8| ↓96%
Բեկման շփում 4500 հյուսիս |1200| ↓73%
Ծառայության ժամկետը 1,800 ժամ |12,000| ↑567%

|Արտադրական գործընթաց|

|Գրադիենտային սեղմում:

  1. Փոշի շերտավորում՝ 40%→25%→0% բրոնզե գրադիենտ
  2. Սառը սեղմում. 30 ՄՊա @ 80°C (կանխում է PTFE ֆիբրիլյացիան)
  3. Քայլ առ քայլ սինտերացում՝
    • Փուլ 1՝ 300°C×2ժ (լարվածության թեթևացում)
    • Փուլ 2՝ 380°C×4ժ (մոլեկուլային դիֆուզիա)

|Մակերևութային ճարտարագիտություն:

  • Պլազմային փորագրություն. 15–20% մակերեսային ծակոտկենություն
  • Վակուումային իմպրեգացիա. PFAE ֆտորլորուբ ներարկում

|Ընտրության ուղեցույցներ|

|Վիճակը| |Առաջարկվող| |Խուսափել|
Ճնշման տատանումներ ≥30% բրոնզ + հակաարտադրողական օղակ Անամրացված PTFE
>200°C աշխատանք ≥40% բրոնզե շերտ <15% բրոնզի պարունակություն
Հղկող նյութեր ≥70 Shore D մակերես Չմշակված մակերեսներ
>1 մ/վրկ փոխադարձ շարժում 3–5% գրաֆիտի ավելացում Չոր վազքի պայմաններ

|Հաջորդ սերնդի հետազոտություն և զարգացում:

  • Խելացի կնիքներ. Ներկառուցված FBG սենսորներ շփման լարվածության մոնիթորինգի համար
  • Կենսամիմետիկ կառուցվածքներ՝ մեղրամոմի բրոնզե կմախք (↓30% քաշ)
  • Նանոծածկույթներ՝ WS₂/MoS₂ բազմաշերտ թաղանթներ (μ↓-ից մինչև 0.01)

Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-18-2025