Autoclave doublé de PTFE

Autoclave doublé de PTFEest un produit qui combine les avantages du matériau PTFE et de l'équipement de bouilloire haute pression. Le polytétrafluoroéthylène est un matériau hautement résistant à la corrosion avec un coefficient de frottement extrêmement faible et une stabilité chimique élevée. L'application d'un matériau en polytétrafluoroéthylène sur le revêtement intérieur des récipients à haute pression peut améliorer la résistance à la corrosion et aux produits chimiques à l'intérieur du récipient, garantissant ainsi que les substances chimiques ne sont pas contaminées pendant le processus expérimental. La structure d'une bouilloire haute pression doublée de polytétrafluoroéthylène est similaire à celle d'une bouilloire haute pression ordinaire, composée principalement de deux composants : le corps de la bouilloire et le couvercle de la bouilloire. L'intérieur de la bouilloire est équipé d'un revêtement en polytétrafluoroéthylène, qui peut résister à l'érosion de divers produits chimiques et garantir que les produits chimiques à l'intérieur de la bouilloire ne sont pas contaminés. Le couvercle de la bouilloire est équipé d'une soupape de sécurité et d'un manomètre, qui peuvent surveiller la pression à l'intérieur de la bouilloire en temps réel pour assurer la sécurité de l'expérience. De plus, le corps de la bouilloire est également équipé d'un manchon chauffant et d'un agitateur, qui peuvent faciliter les opérations de chauffage et d'agitation.

Le polytétrafluoroéthylène PTFE est un fluoropolymère multifonctionnel haute performance composé d'atomes de carbone et de fluor. Les polymères fluorés constituent un groupe de plastiques présentant un large éventail de caractéristiques et d’avantages. Le PTFE est un tel fluoropolymère, et sa découverte a réformé à jamais le groupe des fluoropolymères et ouvert la voie à diverses applications. Le polytétrafluoroéthylène est un polymère thermoplastique qui est un fluoropolymère composé d'atomes de carbone et de fluor. Le polytétrafluoroéthylène est toxique pour la santé humaine car il contient un cancérigène appelé PFOA. Cependant, il n’y a pas lieu de s’inquiéter, car les revêtements antiadhésifs PTFE ne contiennent plus cette substance. Les tuyaux en PTFE sont le plus souvent utilisés comme tuyaux de laboratoire, la résistance chimique et la pureté étant les plus importantes. Le polytétrafluoroéthylène a un coefficient de frottement extrêmement faible et est connu comme l'une des substances les plus « glissantes ». Les feuilles de PTFE sont utilisées pour diverses applications, telles que les joints encapsulés en PTFE et les garnitures en PTFE. Il présente une excellente résistance aux gaz, à l’eau, aux produits chimiques, au carburant et à l’huile.

L'une des applications courantes des matériaux PTFE comprend les revêtements antiadhésifs pour les ustensiles de cuisine. En raison de sa non réactivité, en partie due à la force des liaisons carbone-fluor, il est couramment utilisé dans les pipelines et les conteneurs pour la fabrication de produits chimiques réactifs et corrosifs.
Comment est fabriqué le polytétrafluoroéthylène ?
La fabrication du PTFE est très similaire à celle de tout autre polymère. Il est fabriqué grâce à la technologie de polymérisation radicalaire utilisant la polymérisation par addition de TFE dans un processus intermittent en milieu aqueux.
La structure chimique du PTFE est la même que celle du polyéthylène ; La seule différence majeure est que l’atome d’hydrogène est complètement remplacé par du fluor. Cependant, les méthodes de préparation du PE et du PTFE sont complètement différentes.
La taille des atomes de fluor est énorme, formant une gaine uniforme et continue autour de la liaison carbone-carbone, offrant aux molécules une bonne résistance chimique, une inertie électrique et une bonne stabilité.

D'autres caractéristiques notables du PTFE incluent une excellente résistance aux températures élevées et basses, des performances d'isolation électrique, une inertie chimique, un faible coefficient de frottement (statique {{0}},08 et dynamique 0,01) et une non-adhérence sur une large plage de températures ( -260 à 260 degrés C).
1. En termes de résistance chimique, le PTFE est l’un des matériaux les plus fiables. Il ne sera corrodé que par les métaux alcalins fondus, les halogénures organiques tels que le trifluorure de chlore (ClF3) et le difluorure d'oxygène (OF2), ainsi que par le fluor gazeux à haute température.
2. Les propriétés mécaniques du PTFE sont également impressionnantes, mais elles ne sont pas aussi bonnes que celles des autres plastiques techniques à température ambiante. L’ajout de charges s’est avéré être une méthode efficace pour surmonter cet obstacle. Dans sa plage de température normale, le PTFE présente des propriétés mécaniques utiles. Ces propriétés sont également entravées par des variables de traitement telles que la température de frittage, la pression de la préforme et la vitesse de refroidissement. Les propriétés des polymères telles que la taille des particules en masse molaire et la distribution granulométrique peuvent avoir un impact négatif sur les propriétés mécaniques.
3. Le polytétrafluoroéthylène présente des performances d'isolation électrique exceptionnelles, une faible constante diélectrique et une tension de tenue d'isolation. La très faible constante diélectrique (2.0) est le résultat de la structure symétrique complexe des grosses molécules.
4. Le matériau PTFE présente également de bonnes performances thermiques, sans dégradation significative en dessous de 440 degrés C.
Il sera également attaqué par la dégradation de l'air et les radiations, à partir d'une dose de 0,02 Mrad.

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Le tableau suivant montre les performances et la valeur spécifiques du PTFE :

Caractéristiques et propriétés du polytétrafluoroéthylène
Le PTFE se présente principalement sous trois formes : particules, dispersions à base d'eau et poudres fines.
1. Les matériaux granulaires PTFE sont produits par polymérisation en suspension en utilisant une petite quantité ou pas de dispersant dans un milieu aqueux. Les matériaux granulaires en polytétrafluoroéthylène sont principalement utilisés pour les méthodes de compression, de pressage isostatique et d'extrusion par piston.
2. La dispersion de PTFE à base d'eau utilise la même méthode de polymérisation à base d'eau, avec plus de dispersants et d'agitation. Les dispersions à base d'eau sont principalement utilisées dans les méthodes de revêtement et de moulage de films.
3. La poudre fine PTFE est une petite particule blanche fabriquée par polymérisation contrôlée d'une lotion. La poudre fine de polytétrafluoroéthylène peut être transformée en feuilles minces par extrusion de pâte ou par additifs pour améliorer la résistance à l'usure.

L’importance des charges et additifs pour le PTFE :

L'ajout de charges et d'additifs peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques du PTFE, en particulier les taux de fluage et d'usure. Les charges couramment utilisées comprennent l'acier, le carbone, la fibre de verre, la fibre de carbone, le graphite, le bronze, l'acier, etc.

1. Fibre de verre : son ajout améliorera les performances de fluage et les propriétés d’usure du PTFE en affectant ses températures basses et élevées. De plus, les composés chargés de verre fonctionnent exceptionnellement bien dans les environnements oxydants.

2. Fibre de carbone : La fibre de carbone est cruciale pour réduire le fluage, améliorer la dureté et augmenter la flexibilité et le module de compression. Le polytétrafluoroéthylène mélangé à des composés de fibres de carbone présente une conductivité thermique élevée et un faible coefficient de dilatation thermique. La fibre de carbone est inerte aux alcalis forts et à l’acide fluorhydrique (la fibre de verre peut résister à ces deux acides). Ces pièces conviennent très bien à la fabrication de pièces automobiles telles que des amortisseurs.

3. Carbone : Le carbone en tant qu'additif aidera à réduire le fluage, à augmenter la dureté et à améliorer la conductivité thermique du PTFE. En mélangeant du PTFE et du graphite et en améliorant la résistance à l'usure des composés chargés de carbone, les mêmes résultats peuvent également être obtenus. Ces mélanges conviennent parfaitement aux applications non lubrifiantes, telles que les segments de piston dans les cylindres de compression.

4. PTFE rempli de bronze : ce composé possède une excellente conductivité thermique et une excellente conductivité, ce qui le rend très approprié pour les applications qui résistent à des charges et des températures extrêmes.

Avantages de l'ajout de charges :

1. Les charges/additifs sont essentiels pour augmenter la porosité des composés PTFE, affectant ainsi leurs propriétés électriques : ils réduisent la rigidité diélectrique tout en augmentant la constante diélectrique et le facteur de dissipation.

2. Les charges peuvent améliorer considérablement les performances du PTFE à haute et basse température.

3. Les modifications des propriétés chimiques dépendent toutefois largement du type d’additif utilisé. D’une manière générale, cela laisse aussi des résultats positifs.

La meilleure technologie pour le traitement du PTFE :

1. La structure rigide de la chaîne polymère du PTFE le rend extrêmement difficile à traiter, comme les méthodes traditionnelles telles que le moulage par injection et l'extrusion. Néanmoins, sa viscosité à l’état fondu extrêmement élevée et sa température de fusion élevée ne sont d’aucune utilité. La technologie de traitement idéale pour la métallurgie des poudres est très adaptée au PTFE.

2. Frittage, moulage par compression, pressage, estampage ou extrusion de pâte, marquage à chaud, usinage et extrusion de poudre pré-frittée sur des machines spécialisées.

3. L'extrusion de pâte mélange le PTFE avec des hydrocarbures pour créer des couches isolantes pour les rubans, les tuyaux et les fils. Les hydrocarbures s'évaporeront avant que les pièces ne soient frittées.

4. Plage de température de fonctionnement : -200 degrés C à 260 degrés C.

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