PTFE je zelo uporaben material, saj ima edinstveno kombinacijo lastnosti.PTFE je kemično inerten, odporen na vremenske vplive, ima odlično električno izolacijo, visoko temperaturno odpornost, nizek koeficient trenja in nelepljive lastnosti.
Polimeri se običajno uporabljajo v proizvodnji in inženiringu, vendar je videti, da so objavljene raziskave, ki opisujejo njihove mehanske lastnosti, glede na njihov pomen premalo zastopane.Veliko podatkov, ki so predstavljeni, prepogosto ne daje dovolj informacij o natančnem izvoru testiranega polimera in zgodovini njegove predelave.To je verjetno zato, ker je določitev karakterizacije osnovnega materiala pogosto tako težka kot izvajanje dejanskih mehanskih preskusov.Poleg tega je natančno računalniško modeliranje mehanskega odziva polimera še vedno v povojih.Običajno se uporabljajo številne empirične metode, ki pa so običajno netočne zunaj ozkega območja parametrov.Eden od razlogov za to, poleg zapletenosti odziva polimera, je, da pogosto niso na voljo podatki zunaj ozkega obsega eksperimentalnih parametrov, da bi izzvali in razširili robustnost empiričnih ali fenomenoloških konstitutivnih modelov.Tukaj predstavljamo prve rezultate usklajenega multidisciplinarnega prizadevanja, namenjenega razumevanju mehanskega odziva dobro označenega polimera tako z eksperimentalnega vidika kot pozneje, skupaj s proizvodnjo robustnega teoretičnega modela, ki ga je mogoče implementirati v računalniške kode. .
Polimer, opisan v tej študiji, je poli(tetrafluoroetilen) (PTFE).Izbrali so ga iz več razlogov, vključno z njegovo uporabo kot običajnega inženirskega materiala za majhne visoko zmogljive dele in njegovo razpoložljivostjo pri več proizvajalcih.Čeprav so ga v preteklosti obsežno preučevali, je bil zadnjih 25 let deležen le malo pozornosti v odprti literaturi.Za ponovni pregled tega materiala smo se odločili zaradi njegove strukturne kompleksnosti in pomanjkanja mehanskih podatkov.PTFE je v mnogih pogledih izjemen material.Od vseh polimerov kaže uporabne lastnosti v najširšem temperaturnem območju;PTFE ohrani določeno mero duktilnosti pri 4 K in se v nekaterih situacijah uporablja v aplikacijah pri 540 8C. Je netopen v vseh običajnih topilih in je odporen na skoraj vse kisle in jedke materiale.PTFE ima med vsemi materiali najvišjo upornost, zelo visoko dielektrično trdnost in nizko dielektrično izgubo.Koeficient drsnega trenja med PTFE in številnimi inženirskimi materiali je izjemno nizek in pri sintranju s spojinami za zmanjšanje obrabe nastane industrijsko pomemben razred ležajnih materialov.Skupaj z nizkim koeficientom trenja in kemično stabilnostjo je PTFE skoraj nemogoče, da bi se drugi materiali oprijeli.Ta lastnost se pogosto uporablja v industrijski predelovalni tehnologiji, kjer je pomembna enostavnost čiščenja.Eden od vidikov PTFE, ki ga je zadrževal pri obsežnejši industrijski in inženirski uporabi, je njegova visoka viskoznost taline (1011 P pri 380 8C).To preprečuje brizganje in pihanje, zato sta za proizvodnjo delov na voljo samo draga proizvodna postopka sintranja in ekstrudiranja.
Ta članek se osredotoča na karakterizacijo osnovnega materiala in odziv na stiskanje uveljavljenih PTFE materialov pri različnih stopnjah deformacije in temperaturah.Prihodnji članki bodo obravnavali natezni in strižni odziv, podrobne učinke kristaliničnosti polimera, balistično in udarno obnašanje ter razvoj uporabnega teoretičnega konstitutivnega modela.
Objavljenih je bilo zelo malo prejšnjih raziskav o tlačnih lastnostih PTFE.Nekaj raziskav o lastnostih lezenja obstaja, vendar je v smislu inženirske deformacije avtorjem uspelo opaziti le šest referenc.Leta 1963 je Davies objavil članek o razvoju Split-Hopkinsonovega paličnega sistema.Kot del tega poročila je bila pri z1700 sK1 predstavljena krivulja napetosti/deformacije pri eni sobni temperaturi za PTFE.Največja obremenitev v tem sistemu je bila le 3 %.Nadaljnje podatke o visoki hitrosti deformacije polimera v odvisnosti od temperature sta objavila Gray in Walley.Koo je leta 1965 objavil podatke o napetosti/deformaciji za PTFE izdelek Imperial Chemical Industries, imenovan Halon G-80.Na kratko so obravnavali tudi vplive temperature na mehanski odziv.
Čas objave: 16. avgusta 2016