Фторопласт Ф-4: технические характеристики и применение листового и стержневого проката
Фторопласт Ф-4 — это непластифицированный политетрафторэтилен (ПТФЭ), получаемый суспензионной или эмульсионной полимеризацией тетрафторэтилена. Материал сохраняет рабочие свойства в диапазоне от –269 C до +260 C, обладает диэлектрической проницаемостью 2,1 при 10 Гц и коэффициентом трения 0,04–0,10 по стали. Химическая стойкость распространяется на концентрированные кислоты, щёлочи, окислители и органические растворители — разрушение вызывает только расплавленный щелочной металл и газообразный фтор при высоких температурах.
Технические параметры проката из Ф-4
Листы, стержни и втулки изготавливают методом прессования заготовок с последующим спеканием при 360–380 C и механической обработкой. Плотность спечённого материала — 2140–2200 кг/м, предел прочности при растяжении — 18–35 МПа, относительное удлинение — 250–400 %. Для нагруженных узлов применяют наполненные модификации, повышающие деформационную стабильность под нагрузкой.
| Марка | Наполнитель | Плотность, кг/м | Прочность при растяжении, МПа | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| Ф-4 | без наполнителя | 2140–2200 | 18–35 | уплотнения, электроизоляция |
| Ф-4К20 | кокс 20 % | 2200–2250 | 14–20 | подшипники скольжения, торцевые уплотнения |
| Ф-4С15 | стекловолокно 15 % | 2200–2280 | 16–22 | поршневые кольца, направляющие |
| Ф-4Г15 | графит 15 % | 2150–2220 | 15–21 | уплотнения насосов, арматура |
Области применения
- Уплотнительные элементы запорной арматуры и насосного оборудования в химическом производстве: седла, манжеты, торцевые уплотнения валов.
- Электроизоляционные детали высокочастотных трактов, коаксиальных разъёмов и антенно-фидерных устройств радиолокационных станций.
- Подшипники скольжения и направляющие в узлах с ограниченной смазкой — конвейерное оборудование, пищевые линии, текстильные машины.
- Мембраны и прокладки в системах дозирования агрессивных сред на нефтеперерабатывающих и газоразделительных установках.
- Изоляция термопар и защитные чехлы датчиков в печах спекания, сушильных туннелях и установках термообработки.
Технологические особенности переработки
Ф-4 не перерабатывается литьём под давлением из-за высокой вязкости расплава (показатель текучести практически нулевой). Заготовки формуют холодным прессованием при 30–60 МПа с последующим свободным спеканием. Механическая обработка — точением, фрезерованием, сверлением — выполняется резцами с полированной режущей кромкой; материал склонен к «наволакиванию» на инструмент, поэтому применяют высокие скорости резания и обильное охлаждение. Сварка возможна только контактная при 380–400 C под давлением.
Вопросы и ответы
При какой температуре эксплуатируется фторопласт Ф-4?
Длительно — от –269 C до +260 C. Кратковременно допускается нагрев до +300 C без потери герметизирующих свойств, однако при температурах выше +260 C возрастает деформация под нагрузкой.
Чем отличается Ф-4 от Ф-4К20?
Ф-4К20 содержит 20 % кокса, что повышает износостойкость и снижает деформацию под нагрузкой, но уменьшает диэлектрические показатели. Для электроизоляции применяют чистый Ф-4, для узлов трения — наполненные марки.
Как обрабатывается фторопласт Ф-4 механически?
Точением и фрезерованием резцами с полированной кромкой при высоких скоростях резания. Обязательно применяют СОЖ, так как материал склонен к наволакиванию и локальному перегреву.
Какие среды разрушают Ф-4?
Расплавленные щелочные металлы (натрий, калий, литий), газообразный фтор при температурах выше 150 C и трёхфтористый хлор. В остальных агрессивных средах материал химически инертен.
