+7 (916) 001-20-20 info@raflon.com EN

Широкий диапазон
рабочих температур 

от -0 до +0 С

Увеличена
износостойкость
более чем

в 0 раз

Длительный срок службы
в суровых климатических
условиях

до 0 лет

Радиационная
стойкость

до 0 Мрад

Пористость снижена
(не пропускает водород)

до 0%

Рафлон - это толстостенные заготовки из ПТФЭ, подвергнутые воздействию ионизирующего излучения (мы используем тормозное излучение для облучения заготовок из ПТФЭ толщиной более 1 см.), что приводит к фундаментальному изменению структуры и морфологии полимера: вместо пластинчатой структуры, присущей основному ПТФЭ, образуется сферолит, состоящий из множества нановолокон, которые расходятся по радиусу от одного общего центра.

Эта структура характеризуется изотропностью и значительно лучшими физико-механическими свойствами с точки зрения износостойкости 
и холодной текучести по сравнению с исходным материалом.

Изображения сканирующего электронного микроскопа
(СЭМ) обычных (немодифицированных) заготовок из ПТФЭ:

На СЭМ-изображениях поверхности исходных заготовок из ПТФЭ отчетливо видна пластинчатая структура.

Этикетки состоят из лент с когерентной упаковкой фибрилл, ориентированных вдоль направления лент.

Ленты укладываются полосами размером до 300 нм. Направление ламелей перпендикулярно полосам

Изображения СЭМ модифицированных заготовок
из ПТФЭ (материал Рафлон):

На СЭМ-изображениях поверхности материала Рафлон наблюдается полное изменение морфологии полимерной микроструктуры. Пластинки разрушаются и реорганизуются в сферолиты, состоящие из фибрилл, ориентированных радиально. В центре сферолита находятся плотно упакованные фибриллы. Область интерсферолита имеет форму фибриллярной решетки.

ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПТФЭ
И МАТЕРИАЛА Raflon

В таблице 1 представлены результаты испытаний облучённых различной дозой ПТФЭ.

ОБРАЗЕЦ УСЛОВИЯ ТЕМПЕРАТУРА КОНТАКТА, ℃ КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ НА ЭТАПЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТРЕНИЯ, Μ ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗНОСА (МАССОВОГО), I, ММ3/Н´М ИЗНОС ЛИНЕЙНЫЙ НА ЭТАПЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТРЕНИЯ, МКМ/КМ
ПТФЭ ИСХОДНЫЙ5 МПА, 1 М/С, 0,217 КМ300,228,12*10-44608
RAFLON - 505 МПА, 1М/С, 0,907 КМ450,212,24*10-41102,5
RAFLON - 1005 МПА, 1М/С,
339,8 КМ450,202,7*10-71,4
RAFLON - 2005 МПА, 1
М/С, 510 КМ600,184,5*10-80,22

Графики материал Raflon

График 1. Зависимость коэффициента трения от времени скольжения. (1) Virgin ПТФЭ, (2) Raflon 200 material Контактное давление 5 МПа, скорость скольжения 1м/с.

График 2. Зависимость удельной интенсивности изнашивания материала Raflon от дозы. Контактное давление 5 МПа, скорость скольжения 1м/с.

График 3. Зависимость установившегося коэффициента трения материала Raflon от скорости скольжения и контактного давления. Контактное давление 200 Н (1), контактное давление 600 Н (2).

График 4. Зависимость удельной интенсивности изнашивания virgin ПТФЭ (a) от различного контактного давления. Скорость скольжения 1 м/с

График 5. Зависимость удельной интенсивности изнашивания материала Raflon от контактного давления. Скорость скольжения 1 м/с

График 6. (1) ПТФЭ, (2) Raflon

График 7. Деформационные кривые исходного ПТФЭ (1) и материала Raflon 200 (2). Толщина 3 мм (лопатка). Скорость растяжение 20 мм/мин.

График 8. Кривые ползучести при комнатной температуре (18 С) исходного ПТФЭ (1) и материала Raflon (2-4), при статистической нагрузке, составляющей 70% от разрывной прочности. Пленки, толщина 200 мкм.

График 9. Зависимость деформации пластин ПТФЭ (кривые 1—3) и Raflon (кривые 4—6) (толщина 3 мм) от количества циклов нагружения-разгрузки (в логарифмических координатах).

График 10. Деформация ПТФЭ при циклической нагрузке на сжатие до (а) и материала Raflon (b,c,d).

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА СЖАТИЕ ИСХОДНОГО
ПТФЭ И МАТЕРИАЛА RAFLON

ОБРАЗЕЦ ПЛОТНОСТЬ Г/СМ3 МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ПРИ СЖАТИИ (ГОСТ 9550-81) НАПРЯЖЕНИЕ ПРИ 10%- ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СЖАТИИ (ГОСТ 4651- 82), МПА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ (ГОСТ 4651-82), МПА
ПТФЭ ИСХОДНЫЙ 2.150 400 10 8
RAFLON - 50 2.190 500 17 12
RAFLON - 100 2.200 550 20 14
RAFLON - 200 2.205 700 25 16-17

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ИЗГИБ ИСХОДНОГО
ПТФЭ И МАТЕРИАЛА RAFLON

Наименование и марка материала Изгибающее напряжение при заданном прогибе, МПа Изгибающее напряжение при заданном прогибе, МПа Модуль упругости при изгибе, МПа
Ф4 12.5 14.2 601
Raflon 200 20.2 22.9 805

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ
ИСХОДНОГО ПТФЭ И МАТЕРИАЛА RAFLON

ОБРАЗЕЦ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ (ГОСТ 11262), МПА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ (ГОСТ 11262), МПА
ПТФЭ ИСХОДНЫЙ 400 8-9
RAFLON - 50 450 12
RAFLON - 100 500 14
RAFLON - 200 650 15

Скорость ползучести пластин исходного ПТФЭ и материала Raflon при различных значениях максимальной нагрузке на растяжение в цикле

Параметр ПТФЭ Raflon 200
Нагрузка, МПа 4 8 12 14 4 8 12 14
α Показатель степенной зависимости деформации от времени в условиях циклической нагрузки 0.17 0.32 0.25 0.27 0.06 0.17 0.17 0.36
V20 %/мин Скорость ползучести в момент окончания 20 цикла 0.08 0.43 14.78 60.04 0.02 0.07 1.35 2.25

Как видно из приведенных в таблице данных, скорость ползучести модификаций политетрафторэтилена уменьшается по отношению к исходному материалу в четыре раза при нагрузке 4 МПа и приблизительно в 30 раз при нагрузке 14 МПа.

Что касается показателя α, то он изменяется менее значительно, причем при нагрузке 14 МПа для облученного материала он становится выше, чем у исходного. Это связано с тем, что нагрузка 14 МПа для модифицированного образца близка к разрывной, тогда как для исходной пластины она составляет только 50—60% от разрывной прочности.

При одинаковых относительных величинах нагрузки ползучесть облученного материала существенно ниже, чем у исходного.

Деформация при сжатии ПТФЭ и материала Raflon.
Образцы (стержни высота=20 мм, диаметр=10)

Параметр ПТФЭ Raflon 200
Нагрузка, МПа 14 28 14 28
Общая деформация за 24ч. действия нагрузки 0.17 40 8 23
Необратимая деформация через 24ч. после снятия нагрузки 0.08 25 0.2 5
Доля необратимой диформации 0.08 62 2 22
Таким образом, скорость ползучести модифицированного политетрафторэтилена при сжатии остается много меньше, чем для исходного образца.

Прочностные характеристики, как на растяжение, так и на сжатие имеют тенденцию к резкому снижение с увеличением дозы облучения. Так, при дозе 10-50 кГр наблюдается снижение свойств исходного ПТФЭ в 2-5 раз в зависимости от показателя, кроме того появляется предел разрушения при сжатии, которого нет у исходного ПТФЭ

Для оценки стойкости материала к проницаемости водорода из материала марки Raflon – 50 была изготовлена пленки толщиной 20 микрон. Испытания на проницаемость водорода проводились в герметичной ячейке с разделенными газовыми пространствами Electrochem 25см2.

Скорость подачи водорода – 80 мл/мин, скорость подачи воздуха 20-100 мл/мин.

Испытания в сравнении с пленками из материалов Raflon и Nafilon 211 показали следующие результаты:

Проницаемость пленок Raflon, ПТФЭ, Nafion 211

Полученные данные показывают, что значение проницаемости пленки из ПТФЭ близко со значением, приведенным в литературе (3.3·10-9 моль·м-1·с-1·MПa-1[1]), что говорит о корректности получаемых данных. Проницаемость пленки из Raflon-50 составляет (0.9±0.2) 10-9 моль·м-1·с-1·MПa-1.

Сравнение полученных значений проницаемости 
по водороду с аналогичной информацией по другим материалам (https://www.sandia.gov/matlsTechRef chapters/8100TechRef_polymers.pdf ) показало, что материал Raflon-50 является 3 по стойкости к водороду 
из исследованных полимерных материалов и находится 
на уровне PVC unplasticized.

Материал Raflon отличается от исходного ПТФЭ наличием ламеллярной структуры.

Так как материал Raflon-50 содержит только 25% ламеллярной структуры, то следует ожидать значительного увеличения стойкости к пропусканию водорода с увеличением количества ламеллярной структуры. Наибольшая стойкость ожидается у материала Raflon 200 
на 100% обладающим ламеллярной структурой.

Контактная
информация

ООО «Квант Р»

125319, г. Москва, ул. 1-я Аэропортовская, д. 6, кв. 180
тел.: +7 (916) 001-20-20
email: info@raflon.com





    Нажимая на кнопку "Оставить заявку", я соглашаюсь с условиями Политики конфиденциальности