PTFE ir ļoti noderīgs materiāls, jo tam ir unikāla īpašību kombinācija.PTFE ir ķīmiski inerts, izturīgs pret laikapstākļiem, izcila elektriskā izolācija, augsta temperatūras izturība, zems berzes koeficients un nelipīgas īpašības.
Polimērus parasti izmanto ražošanā un inženierijā, tomēr publicētie pētījumi, kas apraksta to mehāniskās īpašības, šķiet nepietiekami pārstāvēti, ņemot vērā to nozīmi.Liela daļa iesniegto datu pārāk bieži sniedz nepietiekamu informāciju par pārbaudītā polimēra precīzu ciltsrakstu un tā apstrādes vēsturi.Tas, iespējams, ir tāpēc, ka bāzes līnijas materiāla raksturojuma noteikšana bieži ir tikpat sarežģīta kā faktisko mehānisko testu veikšana.Turklāt precīza polimēru mehāniskās reakcijas datormodelēšana joprojām ir sākuma stadijā.Parasti tiek izmantotas daudzas empīriskas metodes, taču tās mēdz būt neprecīzas ārpus šaura parametru diapazona.Viens no iemesliem, neskaitot polimēru reakcijas sarežģītību, ir tas, ka bieži vien dati nav pieejami ārpus šaura eksperimentālo parametru diapazona, lai apstrīdētu un paplašinātu empīrisku vai fenomenoloģisku konstitutīvo modeļu noturību.Šeit mēs piedāvājam pirmos rezultātus saskaņotiem daudzdisciplīnu centieniem, kuru mērķis ir izprast labi raksturota polimēra mehānisko reakciju gan no eksperimentālā viedokļa, gan vēlāk, kopā ar spēcīga teorētiskā modeļa izveidi, ko var ieviest datora kodos. .
Šajā pētījumā aprakstītais polimērs ir poli(tetrafluoretilēns) (PTFE).Tas tika izvēlēts vairāku iemeslu dēļ, tostarp to izmantoja kā parastu inženiertehnisko materiālu mazām augstas veiktspējas daļām un tā pieejamību no vairākiem ražotājiem.Lai gan pagātnē tas tika plaši pētīts, pēdējo 25 gadu laikā tai ir pievērsta maz uzmanības atklātajā literatūrā.Mēs esam izvēlējušies pārskatīt šo materiālu tā strukturālās sarežģītības un mehānisko datu trūkuma dēļ.PTFE daudzējādā ziņā ir ievērojams materiāls.Tam ir noderīgas īpašības jebkura polimēra visplašākajā temperatūras diapazonā;PTFE saglabā zināmu elastību pie 4 K un dažās situācijās tiek izmantots 540 8C temperatūrā. Tas nešķīst visos izplatītajos šķīdinātājos un ir izturīgs pret gandrīz visiem skābiem un kodīgiem materiāliem.PTFE ir viena no augstākajām jebkura materiāla pretestība, ļoti augsta dielektriskā izturība un zemi dielektriskie zudumi.Slīdes berzes koeficients starp PTFE un daudziem inženiertehniskajiem materiāliem ir ārkārtīgi zems, un, saķepinot ar nodilumu mazinošiem savienojumiem, veidojas rūpnieciski svarīga gultņu materiālu klase.Kopā ar zemo berzes koeficientu un ķīmisko stabilitāti PTFE ir gandrīz neiespējami pielipt citiem materiāliem.Šo īpašumu bieži izmanto rūpnieciskās apstrādes tehnoloģijās, kur svarīga ir tīrīšanas vienkāršība.Viens no PTFE aspektiem, kas to ir atturējis no plašākas rūpnieciskas un inženierijas izmantošanas, ir tā augstā kausējuma viskozitāte (1011 P pie 380 8C).Tas novērš iesmidzināšanas un pūšanas formēšanas iespēju, un detaļu ražošanai ir pieejami tikai dārgi saķepināšanas un ekstrūzijas ražošanas procesi.
Šajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta pamata līnijas materiāla raksturojumam un ciltsdarba PTFE materiālu saspiešanas reakcijai pie dažādiem deformācijas ātrumiem un temperatūrām.Turpmākajos rakstos tiks aplūkota stiepes un bīdes reakcija, detalizēta polimēra kristāliskuma ietekme, ballistikas un trieciena uzvedība un piemērojama teorētiskā konstitutīvā modeļa izstrāde.
Ir publicēts ļoti maz iepriekšējo pētījumu par PTFE saspiešanas īpašībām.Ir daži pētījumi par šļūdes īpašībām, taču, runājot par inženiertehniskajām deformācijām, autoru uzmanības lokā ir nonākušas tikai sešas atsauces.1963. gadā Deiviss publicēja rakstu par Split-Hopkinson stieņu sistēmas izstrādi.Kā daļa no šī ziņojuma tika uzrādīta viena istabas temperatūras sprieguma / deformācijas līkne PTFE pie z1700 sK1.Maksimālā slodze šajā sistēmā bija tikai 3%.Papildu datus par augstu deformācijas ātrumu par polimēru pret temperatūru publicēja Grey un Walley.Koo 1965. gadā publicēja spriedzes/spriedzes datus par Imperial Chemical Industries PTFE produktu ar nosaukumu Halon G-80.Tika īsi apspriesta arī temperatūras ietekme uz mehānisko reakciju.
Ievietošanas laiks: 16. augusts-2016