Polytetrafluoroetylen (PTFE) là một fluoropolyme tinh thểbao gồm các phân tử vĩ mô song song dài, mỗi trong số chúng được tạo thành từ một chuỗi carbon được bao quanh bởi các nguyên tử flo tạo thành cấu trúc lặp tuyến tính -CF2-CF2-CF2–.
Cácphân tử monome (tetrafluoroetylen) có cấu trúcF2C = CF2.
Các nguyên tử flo bao phủ chuỗi carbon bảo vệ nó khỏi hoạt động hóa học. Họ cũng hủy bỏ các phân tử khác và các phân tử khác của các chất khác dẫn đến tính kháng hóa học cao và đặc tính không dính đặc biệt của polytetrafluoroetylen. Do liên kết rất yếu giữa các phân tử PTFE lân cận, có thể dễ dàng trượt dọc theo nhau ở ứng suất cắt thấp tương tự như các mặt phẳng lục giác của chất bôi trơn rắn có cấu trúc lamellar ( than chì , molybdenum disulphide và boron nitride (BN) ). PTFE có khả năng chịu được cường độ nén tương đối cao theo hướng vuông góc với chuyển động trượt dẫn đến khả năng chịu tải tốt.
Polytetrafluoroetylen là một chất bôi trơn rắn liên quan đến lớp chất bôi trơn hữu cơ có cấu trúc chuỗi của các phân tử cao phân tử .
Hệ số ma sát của PTFE là thấp nhất trong tất cả các chất bôi trơn rắn. Nó thay đổi trong phạm vi 0,02 – 0,1. Do đặc tính không dính của polytetrafluoroetylen, có sự khác biệt rất nhỏ giữa các hệ số tĩnh và động của ma sát.
Hệ số ma sát của PTFE không phụ thuộc vào môi trường. Nó là chân không thấp như trong khí quyển oxy hóa, không oxy hóa và không khí khô.
Áp dụng polytetrafluoroetylen trong không khí mở ở nhiệt độ cao được giới hạn ở 554 ° F (290 ° C).
Những nhược điểm chính của PTFE:
-
điểm nóng chảy thấp
-
độ dẫn điện thấp
-
khả năng chịu tải tương đối thấp (so với boron nitride, molybdenum disulfide và than chì)
Do những nhược điểm, polytetrafluoroetylen được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ thấp thấp.
Là một chất bôi trơn rắn, PTFE được sử dụng trong các hình thức sau:
-
Là một sửa đổi ma sát được thêm vào dầu bôi trơn
-
Các hạt PTFE phân tán trong ma trận đồng thiêu kết ( vòng bi trượt )
-
Các thành phần của lớp phủ chống ma sát tổng hợp dựa trên polymer
-
Các hạt pha thứ hai của lớp phủ chống ma sát composite
-
Vật liệu tổng hợp ma trận polymer với ma trận PTFE được gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc sợi carbon (tính chất cơ học tốt hơn, độ dẫn nhiệt cao hơn , khả năng chống mài mòn tốt hơn )
-
Vật liệu tổng hợp ma trận polymer được gia cố bởi các sợi carbon, thủy tinh hoặc thép đan xen với các sợi PTFE
