聚四氟乙烯内管拉伸强度、断裂伸长率和冲击韧(6)

2013-02-26 廖振魁 王宝康 孙 驻胶带股份军代表室
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       近三年来,聚四氟乙烯软管组件地面、空中漏油和爆破故障较多,严重影响陆海空飞行器的使用安全;而此期间企业批生产产品出厂脉冲试验(相当于产品的疲劳试验)也经常不过关,脉冲次数达不到GJB2837规定的指标,致使软管组件不能正常交付。我们对企业从2003年到2009年生产的内管批性能试验结果进行了统计,发现从2006年以来,内管性能试验中的抗拉强度较前些年普遍偏高。通过前面的分析和试验,可确认偏高的内管抗拉强度将降低和牺牲内管的断裂伸长率和冲击韧性,也将直接减小聚四氟乙烯软管组件的寿命。因此,这些年聚四氟乙烯软管组件高的故障率,是否与企业在对内管的技术指标控制存在偏离有关,还值得我们开展深入的分析和研究探讨。

 结论
       通过上述分析,我们已清楚了三项指标在聚四氟乙烯内管中的作用,从中可以看出三项指标中软管中的地位应是相辅相成的,高的冲击韧性和断裂伸长率对提高内管的寿命是至关重要的,而拉伸强度也是保证内管功能的基本要求。因此在保证内管的抗拉强度满足标准中静强度要求的情况,尽量提高内管的断裂伸长率和冲击韧性。
 三、提高产品抗冲击韧性和疲劳寿命的措施
       1、调整、改进工艺,提高冲击韧性。在实际聚四氟乙烯内管产品中三项指标的应用应综合考虑,可通过调整聚四氟乙烯内管烧结、淬火的参数来调整三项指标的大小,在保证基本拉伸强度的基础上,提高冲击韧性和断裂伸长率,特别是冲击韧性,来提高产品的疲劳寿命。
        2、开展技术和工艺研究,确定聚四氟乙烯内管结晶度的最佳状态。对聚乙烯、聚丙烯等高结晶度聚合物来说,当结晶度为40-60%时,由于材料拉伸时有屈服发生且断裂伸长率高,韧性很好。结晶度再增高,材料变硬变脆,抗冲击韧性反而下降。这是由于结晶使分子间相互作用增强,链段运动能力减弱,受到外来冲击时,材料形变能力减少,因而抗冲击韧性变差。从结晶形态看,具有均匀小晶体的材料抗冲击韧性好,而大晶体韧性差。晶体尺寸大,球晶内部以及球晶之间的缺陷增多,材料受冲击力时易在薄弱环节破裂。因此,需开展对聚四氟乙烯内管结晶度研究,通过微观结晶度分析和不同结晶度内管的试验对比,找出最佳的结晶度状态,从而提高聚四氟乙烯内管的抗疲劳的能力,提高产品的使用寿命。