في مجال المواد الصناعية ، تقوم المواد التي تجمع بين خصائص ممتازة متعددة بتغيير نمط التصنيع المتطرف - ورقة PTFE المضادة لله. تلعب هذه المادة الوظيفية ، التي تستند إلى polytetrafluoroethylene (PTFE) ومدمجة مع الحشو الموصل على نطاق النانو ، دورًا متزايد الأهمية في العديد من المجالات الرئيسية مع مزاياه الفريدة.
يمكن التحكم بدقة في قيمة مقاومة السطح لصفائح PTFE المضادة للاتصالات في 10⁶-10⁸Ω. تتيح هذه الميزة الرئيسية الاحتفاظ بمقاومة درجة الحرارة المرتفعة والمنخفضة الأصلية (-200 ℃ ~ 260 ℃) ، ومقاومة التآكل ، والتصنيع الذاتي وغيرها من الخصائص الممتازة من PTFE ، مع حل المشكلة التي تنجح في أن مواد PTFE التقليدية عرضة لتراكم الكهرباء الثابتة بسبب ارتفاع العزل.
لهذا السبب ، كان مفيدًا جدًا في مجال تصنيع أشباه الموصلات. بصفته حاملة رقاقة أشباه الموصلات ، يمكن أن تمنع الكهرباء الثابتة بشكل فعال من المكونات الإلكترونية الدقيقة الضارة. في المعدات الكيميائية ، يعمل كبطانة مفاعل لمنع وسائل الإعلام القابلة للاشتعال والمتفجرة من التسبب في حوادث السلامة بسبب الكهرباء الثابتة. في حقل الفضاء ، يشغل أيضًا مكانًا بأدائه المستقر.
ومع ذلك ، فإن هذه المواد عالية الأداء تواجه العديد من التحديات أثناء المعالجة ، لكن الصناعة وجدت حلولًا مبتكرة بطريقة مستهدفة.
أثناء المعالجة ، فإن المشكلة الأولى التي واجهتها أوراق PTFE المضادة للثبات هي اللزوجة العالية وصعوبة في الانصهار. تصل درجة حرارة ذوبان PTFE إلى 327 ℃ ، واللزوجة والسيولة في الحالة المنصهرة مرتفعة للغاية ، مما يجعل من الصعب تكوينه مع تقنية المعالجة الحرارية التقليدية. على الرغم من أن عملية الضغط على البرد والتلبيس هي الطريقة الرئيسية ، إلا أن لها متطلبات صارمة على الضغط (300 كجم/سم²) ودرجة حرارة التلبد (370 ℃) ، وإذا لم تكن حذراً ، فسوف يسبب المسام داخل المنتجات أو السطح.
لمعالجة هذه المشكلة ، اعتمدت الصناعة حلًا لعملية الضغط والتلبيد البارد. يمكن أن تقلل تقنية الضغط على خطوة بخطوة من المسامية الداخلية إلى أقل من 0.5 ٪ من خلال منحنى الضغط المتدرج (ما قبل الضغط من 17 إلى 35 ميجا باسا في البلاد 50-80MPa) وعمليات "degassing" المتعددة ؛ يقدم نظام التحكم في درجة الحرارة الذكي قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء وخوارزمية PID للتحكم في تقلبات درجة حرارة التلبد ضمن ± 2 ℃ ، مما يضمن دمج جزيئات PTFE بالكامل ولا تتحلل.
يعد التشتت غير المتكافئ للحشو الموصل قضية رئيسية تؤثر على الأداء المضاد للأنسطي. إذا كانت عملية التشتت غير لائقة ، فسوف تتسبب في مقاطعة الشبكة الموصلة المحلية ، مما تسبب في تقلبات في مقاومة السطح. على سبيل المثال ، تشكل الأنابيب النانوية الكربونية تكتلات في مصفوفة PTFE ، والتي ستجعل الأداء المضاد للمادة المحلي للمادة غير فعال.
استجابة لذلك ، فإن تقنية تشتت الحشو الموصل قد دخلت في الابتكار. يزيد هيدروكسيل أنابيب الكربون النانوية (مثل الأكسدة مع محلول HNO₃/H₂SO₄ المختلط) من عدد المجموعات النشطة السطحية بمقدار 3 مرات ويحسن قوة الترابط البيني مع مصفوفة PTFE بنسبة 40 ٪. إن دمج هزاز الموجات فوق الصوتية (التردد 20 كيلو هرتز ، الطاقة 500W) في بثق مزدوج ، يمكن أن يقلل من حجم الجسيمات المشتت من الجرافين في PTFE من ميكرومتر إلى المقاييس النانوية وتحسين استمرارية الشبكة الموصلة بنسبة 60 ٪.
يتمتع PTFE بالطاقة السطحية منخفضة للغاية (حوالي 18 دينام/سم) وسطح أملس بدون مسام ، مما يجعل من الصعب على المواد اللاصقة التقليدية التسلل وتشكيل روابط كيميائية فعالة. في مكونات معدات طاقة الرياح التي تحتاج إلى دمجها مع إطارات معدنية ، تكون قوة التقشير من المواد اللاصقة الراتنجات الإيبوكسي العادية أقل من 0.1n/مم ، والتي لا يمكن أن تلبي احتياجات الاستخدام طويل الأجل.
لحل مشكلة الترابط هذه ، ظهرت استراتيجيات تنشيط السطح واستراتيجيات تعزيز الترابط. تم حفر سطح PTFE مع بلازما الأرجون (الطاقة 100W ، وقت المعالجة 3 دقائق) ، بحيث زادت خشونة السطح من 0.1μm إلى 1.2 ميكرون ، وتم إدخال مجموعات قطبية مثل الهيدروكسيل والكربونيل لزيادة قوة الترابط مع لاصق إيبوكسي إلى 9MPa ؛ تم تضخيم طبقة انتقال البوليميد المعدلة سميكة بنسبة 50 ميكرون على سطح PTFE ، وتم تشكيل نظام الترابط الكيميائي لـ "PTFE-Polyimide-adsive" عن طريق التطعيم الكيميائي ، مع قوة قشر تصل إلى 2.5N/مم.
بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن تجاهل خطر التفريغ الإلكتروستاتيكي في بيئة المعالجة. أثناء المعالجة ، فإن الاحتكاك بين الأداة والمواد ، وامتصاص الغبار ، وما إلى ذلك سوف يتراكم الكهرباء الثابتة. في بيئة جافة (الرطوبة أقل من 30 ٪) ، يمكن أن يكون الجهد الكهروستاتيكي على سطح ورقة PTFE أعلى من عدة آلاف من الفولت ، مما لا يؤثر فقط على دقة المعالجة ، ولكن قد يسبب أيضًا شرارات كهربائية وتعرض السلامة للخطر.
في هذا الصدد ، تلعب خطة التحكم الكاملة للتصريف الكهربائي دورًا. قم بتركيب مزيل الرطوبة/المرطب في ورشة المعالجة لتحقيق الاستقرار في الرطوبة بنسبة 50 ٪ ± 5 ٪ ، وتقليل مقاومة السطح للمادة إلى أقل من 10 × ، وتقليل تراكم الكهرباء الثابتة ؛ دمج تأريض رقائق النحاس الموصل (المقاومة <1Ω) في الأجزاء الرئيسية مثل أدوات القطع والقوالب ، وتكوين مروحة أيون عالية التردد (سرعة الرياح 5M/S ، وقت التحييد <0.5 ثانية) للتحكم في جهد الكهرباء الثابتة أثناء عملية المعالجة خلال 100 فولت.
إن تطبيق هذه الحلول يجعل أداء أوراق PTFE المضادة للثبات أفضل في مختلف المجالات. في طاولة عمل غرفة نظيفة أشباه الموصلات ، تكون المقاومة السطحية لورقة PTFE المضادة للمعالجة بالبلازما السطحية مستقرة عند 10⁸Ω ، ويتم تقليل امتصاص الغبار بنسبة 92 ٪ مقارنة مع الورقة غير المعالجة ، مما يفي بمتطلبات نظافة ISO Class 5 ؛ في وسادة القطع القطب البطارية الليثيوم ، يتم تقليل مقاومة حجم الورقة إلى 10¹ ³Ω ・ سم من خلال تقنية تشتت موحدة الأنابيب النانوية الكربونية ، ولا يوجد أي ماسورة قصيرة من ورقة القطب الناتجة عن الكهرباء الثابتة أثناء عملية القطع ، ويتم زيادة معدل الغلة من 85 ٪ إلى 98 ٪ ؛ في قناة صيانة منصة طاقة الرياح البحرية ، لا تزال ورقة PTFE التي عولجت مع الهيكل المركب التدريجي يحافظ على قوة التصاق 8.5 ميجا باسكال في بيئة رذاذ الملح (محلول كلوريد الصوديوم 5 ٪ ، 1000 ساعة) ، وهو أعلى 3 مرات من العملية التقليدية ، ويمكن إعادة تدويرها بنسبة 100 ٪ وإعادة استخدامها.
مع زيادة الطلب على المواد المضادة للاتصالات في الاتصالات 5G ، والطاقة الجديدة وغيرها من الحقول ، تتحرك صفائح PTFE المضادة للاكتئاب نحو التكامل متعدد الوظائف. من خلال المنشطات التآزرية للأسلاك الفضية النانوية وأنابيب الكربون النانوية ، يمكن تحقيق الخواص المركبة للمقاومة المضادة للاتحاد (المقاومة السطحية 10⁷Ω) ، والدرع الكهرومغناطيسي (فعالية التدريع> 40 ديسيبل) والبالغ الذاتي (معدل الشفاء الميكروكراك> 90 ٪). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجمع بين تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد والتلبيخ بالضغط على البرد قد قلل من دورة المعالجة المخصصة للأجزاء المعقدة على شكل خاص بأكثر من 50 ٪ ، مما يوفر مساحة تطوير جديدة لتصنيع المعدات الراقية.
تشارك شركتنا بعمق في مجال المواد البلاستيكية والهندسة عالية الأداء للمواد العازلة ، وتلتزم بتوفير حلول مواد مبتكرة لصناعة التصنيع العالمية الراقية. تشمل منتجاتنا الرئيسية صفائح/قضبان بلاستيكية هندسية متطورة مثل البولي أكسي ميثيلين (POM) ، ABS ، NYLON (PA) ، البولي كربونات (PC) ، كبريتيد البوليفينلين (PPS) ، بولي إيثرميد (PEI) ، polyetheretherketone (PEEK) ، وما إلى ذلك. نقدم أيضًا مواد عزل خاصة مثل الباكليت (PAKILITE). مع خصائص ممتازة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل ، والقوة العالية ، تستخدم منتجاتنا على نطاق واسع في مركبات الطاقة الجديدة والإلكترونيات الذكية والآلات الصناعية والفضاء وغيرها من المجالات.
