Композиционные материалы на основе фторопласта-4

Композиционные материалы на основе фторопласта-4 являются перспективными материалами для современной техники и оборудования.

Несмотря на свои выдающиеся свойства чистый или «ненаполненный» фторопласт часто не отвечает необходимым требованиям для ряда областей его применения. В частности, его применение в механике ограничивают ползучесть, деформация под нагрузкой, недостаточная износостойкость, низкая теплопроводность (прокладок, седел клапанов запорной арматуры, сальников, поршневых колец, высоковольтных переключателей, подшипников, опор скольжения, направляющих для станков с числовым программным управлением, футеровки трубопроводов и т.д.), которые можно улучшить путем введения наполнителей.

Именно для решения таких задач и расширения возможностей фторопласта-4 специалисты компании МИТО разработали и производят специализированные композиционные материалы. Наши составы создаются с учетом конкретных эксплуатационных требований, что позволяет целенаправленно улучшать ключевые характеристики: износостойкость, механическую прочность, теплопроводность, антифрикционные свойства и стабильность в различных средах

Мы предлагаем следующие композиции на основе фторопласта-4:

1) Фторопласт-4 + Кокс (Ф4К20, Ф4К20ГР5, Ф4К15М5, Ф4К15УВ5)

Особенности применения композиционного материала:

улучшает обрабатываемость и износостойкость, при умеренной стоимости;
оптимальный выбор для компрессорного и гидравлического оборудования, подвижных узлов трения и изделий антифрикционного назначения;
необходим там, где важна стабильность размеров и экономичность;

Материал Ф4К20, по сравнению с фторопластом-4, имеет в 600 раз большую износостойкость и при 10% деформации сжатия его внутреннее напряжение выше на 30%.

Материал Ф4К20 наиболее универсален по применению. Он рекомендуется для изготовления уплотнительных изделий подвижных соединений и изделий антифрикционного назначения. Может применяться в контакте с анодированными алюминиевыми сплавами, титановым сплавом ОТ-4 и нержавеющими сталями.

Основное преимущество уплотнений из фторопластовых композиций, по сравнению с изделиями из стали, бронзы, чугуна, графита и других материалов, способность работать без смазки. Благодаря этому они могут применяться там, где наличие смазки нежелательно, устанавливаться в труднодоступных местах, где уход и смазка затруднительны или невозможны, и там, где отсутствие смазки приводит к нарушению работоспособности механизма.

Материал Ф4К15М5 имеет износостойкость в 1000 раз выше износостойкости ненаполненного Ф-4 и в 1,6 раза выше, чем у Ф4К20, и более низкий коэффициент трения. Материал пригоден для работы в узлах трения в условиях влажных газов, в том числе с наличием конденсата. Материал Ф-4К15М5 среди наполненных марок фторопласта-4 имеет наиболее благоприятные характеристики трения и износа для применения его в качестве накладных направляющих опор скольжения, подшипников скольжения. Равенство статического и динамического коэффициентов трения обеспечивает плавное и равномерное движение подвижных узлов оборудования.

Изделия из композиций Ф-4 пригодны для работы в условиях высокого вакуума, в среде углеводородных газов, сухого воздуха, жидких углеводородов, растворителей.

2) Фторопласт-4 + Дисульфид молибдена (Ф4М1, Ф4М2, Ф4М5)

Особенности применения композиционного материала:

создает эффект самосмазывания и резко повышает износостойкость, особенно в вакууме;
применим для подшипников скольжения, направляющих и уплотнений – для систем, работающих в условиях низких давлений, вибраций;
необходим для деталей узлов, где требуется долговечность и работа без обслуживания

Увеличивает жесткость, но не стоек к агрессивным средам!

3) Фторопласт-4 + Углеродные волокна (Ф4УВ15, Ф4УВ15ГР5, Ф4УВ15М5, Ф4УВ20 Ф4УВ20БР20, Ф4УВ20БР60, Ф4УВ20ГР5, Ф4УВ20М5, Ф4УВ25, Ф4УВ30ГР2)

Особенности применения композиционного материала:

сохраняя химическую инертность, придает жесткость, прочность на разрыв и стабильность размеров при высоких температурах;
востребован в авиакосмической технике и прецизионных узлах, в компрессорном оборудовании

Добавление углеродного волокна повышает износостойкость, твердость, удельную теплопроводность, сопротивление ползучести. Углеродное волокно снижает деформацию при нагрузке, повышает модуль упругости при сжатии и модуль пластичности.

4) Фторопласт-4 + Стекловолокно (Ф4С15, Ф4С15М5, Ф4С25М10, Ф4С25М10)

Особенности применения композиционного материала:

повышает твердость и ударную вязкость;
уменьшает хладотекучесть;
подходит для корпусов насосов и арматуры., поршневых колец компрессоров, подшипников

Композиция Ф4С15М5 используется для получения деталей, работающих в условиях глубокого вакуума, сухого и влажного воздуха и различных газов.

Введение стекловолокна повышает износостойкость и уменьшает хладотекучесть.

5) Фторопласт-4 + Графит (Ф4ГР15УВ5, Ф4ГР20, Ф4ГР20М5, Ф4ГР21М7, Ф4ГР25)

Особенности применения композиционного материала:

повышенная механическая прочность при сохранении стойкости к агрессивным средам;
обеспечивает самосмазывание и снижает коэффициент трения;
используется в малонагруженных уплотнениях и прокладках;
электропроводность (исключает накопление статического заряда)
сниженное тепловое расширение (стабильные размеры при нагреве);
эффективно отводит тепло от трущихся поверхностей, предотвращая локальный перегрев.

Введение графита используют в тех случаях, когда надо повысить механическую прочность и сохранить стойкость к воздействию агрессивных сред.

6) Фторопласт-4 + Бронза (Ф4БР20, Ф4БР40, Ф4БР40ГР2, Ф4БР40М5, Ф4БР55М5, Ф4БР60)

Особенности применения композиционного материала:

увеличивает механическую прочность и теплопроводность, но снижает пластичность;
обладает электропроводностью , что позволяет изделиям из этого материала предотвращать накопление искрового разряда;
применяется в высоконагруженных подшипниках, гидравлических уплотнениях

7) Фторопласт-4 + Кобальт синий (Ф4КС2)

Особенности применения композиционного материала:

повышает механические свойства, позволяет визуально контролировать износ деталей благодаря контрастному цвету, сохраняет свойства Ф4;
применяется для уплотнений в компрессорах и гидравлических цилиндрах, сальниковых узлах, торцевых уплотнениях.

Добавление кобальта повышает механические свойства фторопласта до уровня композиции Ф-4К20, в отличие от которой его можно применять в агрессивных средах.

8) Фторопласт-4 + Никель (Ф4Н17ГР2, Ф4Н17М3, Ф4Н55)

Особенности применения композиционного материала:

добавляет электропроводность и обладает ферромагнитными свойствами, что помогает в защите от низкочастотных помех и дает возможность применять изделия в условиях магнитного поля не нарушая системы

9) Фторопласт-4 + Оксид алюминия (Ф4АО5, Ф4АО7, Ф4АО10)

Особенности применения композиционного материала:

добавка повышает износостойкость и теплопроводность, сохраняя химическую инертность;
увеличивает стойкость материала к электрической дуге и коронным разрядам;
идеален для узлов трения с нагревом (например подшипники, термостойкие уплотнения),изоляторов, теплоотводящих элементов.

Правильно подбирая вид и количество одного или нескольких наполнителей, можно получать специальные композиции для достижения многих целей. Настоящая информация поможет конструкторам и проектировщикам, эксплуатационным службам правильно выбрать соответствующий назначению вид композиции.

Фторопластовые композиции применяются во многих отраслях промышленности благодаря:

увеличению сопротивления износу в 250-600, в некоторых композициях до 1000 раз;
увеличению стойкости к текучести на холоде или ползучести в 2-3 раза;
уменьшению коэффициента трения (так, при трении по чугуну при нагрузке 25 кг/см2 у Ф-4К20 он равен 0,07);
увеличению жесткости в 2-3 раза;
увеличению твердости на 10-15 %;
увеличению теплопроводности на 100-300%;
уменьшению термического расширения в 2-2,5 раза;
увеличению поверхностной прочности;
способности работать без смазки.

Выбор наполнителей:

Для специальных целей могут быть предложены композиции с другими наполнителями или комбинациями наполнителей, либо композиции со стандартными наполнителями в нестандартном процентном соотношении. Доля наполнителя составляет обычно от 5 до 40%, при увеличении содержания наполнителя более 40% физические свойства, как правило, резко ухудшаются. Можем предложить наполнители, при введении которых, даже менее 5%, свойства материала значительно изменяются.