ПТФЭ - вельмі карысны матэрыял, таму што ён валодае унікальным спалучэннем уласцівасцяў.PTFE хімічна інэртны, устойлівы да атмасферных уздзеянняў, валодае выдатнай электраізаляцыяй, устойлівасцю да высокіх тэмператур, нізкім каэфіцыентам трэння і неадгезійнымі ўласцівасцямі.
Палімеры звычайна выкарыстоўваюцца ў вытворчасці і машынабудаванні, аднак апублікаваныя даследаванні, якія апісваюць іх механічныя ўласцівасці, здаецца, недастаткова прадстаўлены, улічваючы іх важнасць.Большая частка дадзеных, якія прадстаўлены, занадта часта не даюць дастатковай інфармацыі аб дакладнай радаводу выпрабаванага палімера і гісторыі яго перапрацоўкі.Магчыма, гэта звязана з тым, што ўсталяванне базавай характарыстыкі матэрыялу часта гэтак жа складана, як і правядзенне фактычных механічных выпрабаванняў.Акрамя таго, дакладнае камп'ютэрнае мадэляванне механічнай рэакцыі палімера ўсё яшчэ знаходзіцца ў зачаткавым стане.Звычайна выкарыстоўваецца мноства эмпірычных метадаў, але яны, як правіла, аказваюцца недакладнымі па-за межамі вузкага дыяпазону параметраў.Адной з прычын гэтага, акрамя складанасці рэакцыі палімера, з'яўляецца тое, што часта даныя недаступныя за межамі вузкага дыяпазону эксперыментальных параметраў, каб аспрэчваць і пашыраць устойлівасць эмпірычных або фенаменалагічных канстытутыўных мадэляў.Тут мы прадстаўляем першыя вынікі ўзгодненых міждысцыплінарных намаганняў, накіраваных на разуменне механічнай рэакцыі добра ахарактарызаванага палімера як з эксперыментальнай пункту гледжання, так і пазней, у спалучэнні з вытворчасцю трывалай тэарэтычнай мадэлі, якая можа быць рэалізавана ў камп'ютэрных кодах .
Палімер, апісаны ў гэтым даследаванні, - гэта полі(тэтрафтарэтылен) (PTFE).Ён быў абраны па некалькіх прычынах, у тым ліку па выкарыстанні ў якасці звычайнага канструкцыйнага матэрыялу для невялікіх высокапрадукцыйных дэталяў і наяўнасці ў некалькіх вытворцаў.Нягледзячы на тое, што ў мінулым ён шырока вывучаўся, на працягу апошніх 25 гадоў яму надавалася мала ўвагі ў адкрытай літаратуры.Мы вырашылі перагледзець гэты матэрыял з-за яго структурнай складанасці і адсутнасці механічных дадзеных.PTFE з'яўляецца выдатным матэрыялам у многіх адносінах.Ён праяўляе карысныя ўласцівасці ў самым шырокім тэмпературным дыяпазоне любога палімера;ПТФЭ захоўвае пэўную пластычнасць пры 4 К і ў некаторых сітуацыях выкарыстоўваецца пры тэмпературы 540 8С. Ён нерастваральны ва ўсіх звычайных растваральніках і ўстойлівы практычна да ўсіх кіслотных і з'едлівых матэрыялаў.ПТФЭ мае адно з самых высокіх удзельных супраціўленняў з усіх матэрыялаў, вельмі высокую дыэлектрычную трываласць і нізкія дыэлектрычныя страты.Каэфіцыент трэння слізгацення паміж ПТФЭ і многімі інжынернымі матэрыяламі надзвычай нізкі, і пры спеканні з памяншэннем зносу ўтвараецца прамыслова важны клас матэрыялаў для падшыпнікаў.У спалучэнні з яго нізкім каэфіцыентам трэння і хімічнай устойлівасцю, PTFE амаль немагчыма для іншых матэрыялаў прытрымлівацца.Гэта ўласцівасць часта выкарыстоўваецца ў тэхналогіі прамысловай апрацоўкі, дзе важная лёгкасць ачысткі.Адным з аспектаў PTFE, які стрымліваў яго больш шырокае прамысловае і інжынернае выкарыстанне, з'яўляецца яго высокая глейкасць расплаву (1011 P пры 380 8C).Гэта прадухіляе магчымасць ін'екцыйнага і выдувного фармавання, і для вытворчасці дэталяў даступныя толькі дарагія вытворчыя працэсы спякання і экструзіі.
Гэты дакумент прысвечаны характарыстыцы базавага матэрыялу і рэакцыі на сціск пародзістых матэрыялаў з ПТФЭ пры розных хуткасцях дэфармацыі і тэмпературах.У будучых артыкулах будуць разглядацца рэакцыя на расцяжэнне і зрух, падрабязныя эфекты крышталічнасці палімера, балістычныя і ўдарныя паводзіны і распрацоўка прыдатнай тэарэтычнай канстытутыўнай мадэлі.
Было апублікавана вельмі мала папярэдніх даследаванняў аб сціскальных уласцівасцях ПТФЭ.Існуюць некаторыя даследаванні ўласцівасцей паўзучасці, але з пункту гледжання інжынерных дэфармацый толькі шэсць спасылак прыцягнулі ўвагу аўтараў.У 1963 годзе Дэвіс апублікаваў артыкул аб распрацоўцы баравой сістэмы Спліт-Гопкінсана.У рамках гэтага дакладу была прадстаўлена адзіная крывая напружання/дэфармацыі пры пакаёвай тэмпературы для PTFE пры z1700 sK1.Максімальная нагрузка ў гэтай сістэме складала ўсяго 3%.Далейшыя дадзеныя аб высокай хуткасці дэфармацыі палімера ў залежнасці ад тэмпературы апублікавалі Грэй і Уолі.У 1965 г. Ку апублікаваў дадзеныя аб напружанні/дэфармацыі для прадукту Imperial Chemical Industries PTFE пад назвай Halon G-80.Таксама коратка абмяркоўваўся ўплыў тэмпературы на механічную рэакцыю.
Час размяшчэння: 16 жніўня 2016 г