ຫຼັກການອອກແບບວັດສະດຸ
CuSn6 bronze-PTFE composite ບັນລຸປະສິດທິພາບ synergistic:
| ອົງປະກອບ | ຟັງຊັນ | ກົນໄກ |
|---|---|---|
| PTFE ມາຕຣິກເບື້ອງ | ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທາງເຄມີ / ຄວາມອິດເມື່ອຍຕໍ່າ (μ=0.02–0.1) | ການເລື່ອນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ |
| ທອງເຫລືອງ (25–40%) | ການນໍາຄວາມຮ້ອນ ↑800% | ເຄືອຂ່າຍຄວາມຮ້ອນໂລຫະ (k=4.5 W/m·K) |
| Graphite (5%) | ການຫລໍ່ລື່ນຊາຍແດນ | ການຖ່າຍໂອນຮູບເງົາ |
ສູດຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະສົມ:
ρcomp=ρPTFE%PTFE+ρBronze%Bronze100
(ຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ເໝາະສົມ: 2.8–3.2 g/cm³)
ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ
(ຂໍ້ມູນການທົດສອບ ASTM D3702 / ISO 11014).
| ພາລາມິເຕີ | PTFE ບໍລິສຸດ | 25% Bronze | 40% Bronze |
|---|---|---|---|
| ການນໍາຄວາມຮ້ອນ | 0.25 W/m·K | 2.1 | 4.5 |
| ຈຳກັດ PV | 0.5 MPa·m/s | 0.85 | 1.2 |
| CTE (×10⁻⁶/K). | 120 | 45 | 25 |
| ຄວາມແຂງ (Shore D). | 55 | 68 | 72 |
| ສວມໃສ່ (mg/1000 rev). | 35 | 9 | 5 |
ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນ:
- ການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ: ເສັ້ນທາງຄວາມຮ້ອນສັ້ນກວ່າ 60% ປ້ອງກັນການລະລາຍຂອງ PTFE (> 150°C)
- ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມິຕິລະດັບ: CTE ກົງກັບໂລຫະ (ເຫຼັກ CTE = 11.5×10⁻⁶/K)
- ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່: ອະນຸພາກ Bronze ຮັບການໂຫຼດ 60%.
ໂຄງສ້າງນະວັດຕະກໍາ
ລະບົບປະທັບຕາແບບສາມຫຼ່ຽມ Gradient (> 20 MPa).:
[ປະທັບຕາຫຼັກ] ┌─40% Bronze ┐ → ຄວາມກົດດັນ / ການໂຫຼດຄວາມຮ້ອນ ├─25% Gradient┤ → buffering ຄວາມຄຽດ [ເຂດຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ] └─ PTFE ບໍລິສຸດ ┘ → ການຊົດເຊີຍການຜິດປົກກະຕິກົນໄກການຜະນຶກແບບໄດນາມິກ:
- ຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ: ຊັ້ນ PTFE ຊົດເຊີຍຊ່ອງຫວ່າງ (18-22% compression)
- ຄວາມກົດດັນສູງ: ຊັ້ນທີ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍທອງແດງຕ້ານການ extrusion (ຊ່ອງຫວ່າງ <0.03 ມມ)
- Pulsating loads: Bronze network absorbs vibration (↓80% fretting wear)
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເງື່ອນໄຂທີ່ສຸດ
| ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ | ການແກ້ໄຂ | ການຢັ້ງຢືນ |
|---|---|---|
| ສູບລົມ turbine pitch cylinders | 30% bronze PTFE ປະທັບຕາຂັ້ນຕອນ | PV=0.9 MPa·m/s ທີ່ -50°C |
| ຫົວໜ່ວຍສີດ | ແຫວນເລື່ອນແບບສອງຊັ້ນ | > 150k ຮອບວຽນ @ 230°C |
| ລະບົບ rudder ເຮືອ | Bronze-PTFE + 304SS ສະຫນັບສະຫນູນ | ສູນ corrosion @ 35MPa seawater |
ຂໍ້ມູນການທົດສອບລະບົບໄຮໂດຼລິກ (35 MPa).:
| ເມຕຣິກ | ປະທັບຕາ NBR | Bronze-PTFE | ການປັບປຸງ |
|---|---|---|---|
| ຮົ່ວ | 23.5 ມລ/ນທ | 0.8 | ↓ 96% |
| ຄວາມແຕກແຍກ | 4500 ນ | 1200 | ↓ 73% |
| ຊີວິດການບໍລິການ | 1,800 ຊ | 12,000 | ↑567% |
ຂະບວນການຜະລິດ
ການບີບອັດສີ:
- ຊັ້ນຜົງ: 40% → 25% → 0% bronze gradient
- ການກົດເຢັນ: 30 MPa @ 80°C (ປ້ອງກັນ PTFE fibrillation)
- ຂັ້ນຕອນການເຜົາໄຫມ້:
- ໄລຍະ 1: 300°C×2h (ບັນເທົາຄວາມກົດດັນ)
- ໄລຍະ 2: 380°C×4h (ການແຜ່ກະຈາຍໂມເລກຸນ)
ວິສະວະກໍາພື້ນຜິວ:
- Plasma etching: 15-20% porosity ດ້ານ
- impregnation ສູນຍາກາດ: PFAE fluorolube infusion
ຂໍ້ແນະນຳການເລືອກ
| ສະພາບ | ແນະນຳ | ຫຼີກເວັ້ນ |
|---|---|---|
| ຄວາມຜັນຜວນຂອງຄວາມກົດດັນ | ≥30% bronze + ວົງຕ້ານການ extrusion | PTFE ທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການເສີມ |
| ການດໍາເນີນງານ> 200°C | ≥40% ຊັ້ນ bronze | <15% ເນື້ອໃນ bronze |
| ສື່ມວນຊົນຂັດ | ≥70 ດ້ານ Shore D | ພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ |
| ການຕອບສະໜອງ > 1 m/s | ເພີ່ມ 3-5% graphite | ສະພາບແລ່ນແຫ້ງ |
R&D ຮຸ່ນຕໍ່ໄປ:
- ປະທັບຕາອັດສະລິຍະ: ເຊັນເຊີ FBG ຝັງໄວ້ເພື່ອຕິດຕາມຄວາມກົດດັນຕິດຕໍ່
- ໂຄງສ້າງຊີວະພາບ: ໂຄງກະດູກທອງແດງ Honeycomb (↓30% ນ້ໍາຫນັກ)
- Nano-coatings: ຮູບເງົາຫຼາຍຊັ້ນ WS₂/MoS₂ (μ↓ ຫາ 0.01)
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-18-2025