聚四氟乙烯材料基础性能研究
2021-01-02张震锋白晓萍
电工材料 2021年6期
关键词:碳纤维
张震锋,白晓萍,惠 伟
(西安西电开关电气有限公司,西安 710077)
1 聚四氟乙烯的结构
聚四氟乙烯(PTFE)是白色腊状的热塑性塑料,具有高度的结晶性,熔点为327℃,熔点以上为透明状态,几乎不流动。它不被通常的化学药品侵蚀,仅被高温高压下的元素氟和熔融的碱金属所作用,其分子结构是完全对称而且没有支链的线型高分子,分子不具有极性,并且其分子结构中碳氟键是所有化学键中键能最高的,断开需要较大的能量,具有高度的稳定性;聚四氟乙烯晶态时为螺旋形结构,揉曲性高;氟原子的半径数值,可以把-C-C-键主链覆盖起来,氟原子壳保护着易受侵蚀的碳原子链,使PTFE耐化学药品腐蚀性能优良;PTFE有极强的碳-氟原子键,具有非常强的高温稳定性,同时与其他聚合物相比,它的熔融黏度也非常高[1-3]。
2 PTFE的性能
PTFE可在-250℃~260℃宽广的温度范围内使用,化学稳定性、电绝缘性、阻燃性和耐候性优异,吸水率极低,并具有自润滑性和不粘性等独特的性能,是其他工程塑料所无法比拟,广泛应用于开关设备中,通常用于导向支撑作用、耐磨、绝缘等方面,特别是作为断路器灭弧室开断用的关键零件即喷口材料,其性能直接影响着断路器的开断特性[4-8]。
研究PTFE材料以及填充剂的基础性能,主要包括如下电性能:(1)介电性能:PTFE分子链结构完全对称,分子不带极性,故具有良好的介电性能;(2)电阻:PTFE具有很高的体积电阻和表面电阻,表面电阻在不清洁的情况下会明显降低;(3)耐电弧性:PTFE在电弧作用下分解为不导电的低分子氟碳化合物气体,不炭化,在材料上并不残留导电性物质;……
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