Malzeme Tasarım İlkeleri
CuSn6 bronz-PTFE kompoziti sinerjik performansa ulaşıyor:
| Bileşen | İşlev | Mekanizma |
|---|---|---|
| PTFE Matrisi | Kimyasal atalet / Düşük sürtünme (μ=0,02–0,1) | Moleküler zincir kayması |
| Bronz (%25–40) | Isıl iletkenlik ↑%800 | Metalik ısı ağı (k=4,5 W/m·K) |
| Grafit (%5) | Sınır yağlaması | Transfer film oluşumu |
Bileşik Yoğunluk Formülü:
ρcomp=ρPTFE%PTFE+ρBronz%Bronz100
(Optimize edilmiş yoğunluk: 2,8–3,2 g/cm³)
Performans Atılımları
(ASTM D3702 / ISO 11014 Test Verileri)
| Parametre | Saf PTFE | %25 Bronz | %40 Bronz |
|---|---|---|---|
| Isıl İletkenlik | 0,25 W/m·K | 2.1 | 4.5 |
| PV Sınırı | 0,5 MPa·m/sn | 0,85 | 1.2 |
| CTE (×10⁻⁶/K) | 120 | 45 | 25 |
| Sertlik (Shore D) | 55 | 68 | 72 |
| Aşınma (mg/1000 devir) | 35 | 9 | 5 |
Temel Avantajlar:
- Isı dağılımı: %60 daha kısa termal yol PTFE'nin erimesini önler (>150°C)
- Boyutsal kararlılık: CTE metallerle eşleşir (çelik CTE=11,5×10⁻⁶/K)
- Aşınma direnci: Bronz parçacıklar %60 yük taşır
Yenilikçi Yapı
Üçlü Eğimli Sızdırmazlık Sistemi (>20 MPa):
[Birincil Conta] ┌─%40 Bronz ┐ → Basınç/termal yük ├─%25 Eğim┤ → Gerilim tamponlama [Esnek Bölge] └─Saf PTFE ┘ → Deformasyon telafisiDinamik Sızdırmazlık Mekanizması:
- Düşük basınç: PTFE katmanı boşlukları telafi eder (%18–22 sıkıştırma)
- Yüksek basınç: Bronz açısından zengin tabaka ekstrüzyona direnç gösterir (<0,03 mm boşluk)
- Titreşimli yükler: Bronz ağ titreşimi emer (%80'den fazla aşınma)
Aşırı Koşul Uygulamaları
| Başvuru | Çözüm | Doğrulama |
|---|---|---|
| Rüzgar türbini eğim silindirleri | %30 bronz PTFE basamak contaları | -50°C'de PV=0,9 MPa·m/s |
| Enjeksiyon kalıplama üniteleri | Çift gradyanlı kayma halkaları | >150k çevrim @ 230°C |
| Gemi dümen sistemleri | Bronz-PTFE + 304SS destek | 35MPa deniz suyunda sıfır korozyon |
Hidrolik Sistem Test Verileri (35 MPa):
| Metrik | NBR Mühür | Bronz-PTFE | Gelişim |
|---|---|---|---|
| Sızıntı | 23,5 ml/dak | 0,8 | ↓%96 |
| Kopma sürtünmesi | 4500 Kuzey | 1200 | ↓%73 |
| Hizmet ömrü | 1.800 saat | 12.000 | ↑%567 |
Üretim Süreci
Gradyan Sıkıştırma:
- Toz katmanlama: %40→%25→%0 bronz gradyanı
- Soğuk presleme: 30 MPa @ 80°C (PTFE fibrilasyonunu önler)
- Adım sinterleme:
- Aşama 1: 300°C×2h (gerilim giderme)
- Aşama 2: 380°C×4h (moleküler difüzyon)
Yüzey Mühendisliği:
- Plazma aşındırma: %15–20 yüzey gözenekliliği
- Vakum emdirme: PFAE florolüb infüzyonu
Seçim Yönergeleri
| Durum | Tavsiye edilen | Kaçınmak |
|---|---|---|
| Basınç dalgalanmaları | ≥%30 bronz + anti-ekstrüzyon halkası | Takviyesiz PTFE |
| >200°C'de çalışma | ≥%40 bronz tabaka | <%15 bronz içeriği |
| Aşındırıcı ortam | ≥70 Shore D yüzeyi | İşlenmemiş yüzeyler |
| >1 m/s ileri geri hareket | %3–5 grafit ilavesi | Kuru çalışma koşulları |
Yeni Nesil Ar-Ge:
- Akıllı contalar: Temas gerilimi izleme için gömülü FBG sensörleri
- Biyomimetik yapılar: Petek bronz iskelet (ağırlık %30'dan fazla)
- Nano kaplamalar: WS₂/MoS₂ çok katmanlı filmler (μ↓ ila 0,01)
Gönderi zamanı: 18 Temmuz 2025