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【深涂學(xué)會(huì) 科普知識(shí)】聚四氟乙烯的發(fā)明及應(yīng)用 聚四氟乙烯[PTFE,F4]，是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，因此得"塑料王"之美稱。它能在任何種類化學(xué)介質(zhì)長(zhǎng)期使用，聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂模塑加工制成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與耐溫優(yōu)異的特點(diǎn)，它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。
PTFE的添加物主要有玻璃纖維，碳，石墨，二硫化鉬和青銅。通常來說，填充后的PTFE能保持它優(yōu)異的化學(xué)和高溫特性，但同時(shí)填充物大大改善了其機(jī)械強(qiáng)度，穩(wěn)定性以及耐磨特性。其中常用的25%玻纖PTFE和25%碳PTFE最為常用。被廣泛應(yīng)用在包裝，電子電器，化工能源，耐腐蝕材料等。 PTFE的發(fā)現(xiàn)？ 1938年，美國杰克遜實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家普倫基特在研發(fā)一種新型的制冷劑。他對(duì)氯氟烯烴產(chǎn)生了興趣，因?yàn)樗姆蚁怏w不穩(wěn)定，他將四氟乙烯存放在干冰冷卻的鋼瓶里。有一天，普倫基特運(yùn)用四氟乙烯生產(chǎn)氟氯化碳，裝四氟乙烯的小鋼瓶放在臺(tái)秤上，通過流量計(jì)進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)過程中他發(fā)現(xiàn)，四氟乙烯氣體停止了流出，可是鋼瓶重量一點(diǎn)沒有變。出于好奇，普倫基特把鋼瓶閥門拆下，把鋼瓶鋸開，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)多的白粉末。這就是PTFE,四氟乙烯的聚合物，后來起名為：特氟龍。
PTFE被制造出來以后，人們發(fā)現(xiàn)這是一種超強(qiáng)的材料。它十分耐寒，在－196℃的液氮中也有良好的機(jī)械韌性，保持5%的伸長(zhǎng)率。它甚至能承受-268.785℃的液氦；它耐高溫，工作溫度可以達(dá)250℃；它特別耐腐蝕，對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性。不論是硫酸、鹽酸、硝酸、燒堿，都不能動(dòng)它半根毫毛�；瘜W(xué)穩(wěn)定性超過了玻璃、陶瓷、不銹鋼。在沸騰的王水中煮幾十個(gè)小時(shí)，卻依然如舊。 PTFE特別難被浸濕，在水中浸泡一年，它不會(huì)膨脹，重量也不會(huì)增加；它有良好的潤(rùn)滑性，是固體材料中摩擦系數(shù)最低的，也是表面張力最小的，不粘附任何物質(zhì)；它無毒害，具有生理惰性，作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)沒有不良反應(yīng)。 此外，PTFE的介電性能也特別好，可以抵抗1500伏高壓電，讓它在電器中可以用作很好的絕緣材料。 PTFE也是一種新型的醫(yī)用高分子材料 由PTFE樹脂經(jīng)拉伸等特殊加工方法制成。白色，富有彈性和柔韌性，具有微細(xì)纖維連接而形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這些微細(xì)纖維形成無數(shù)細(xì)孔，使膨體聚四氟乙烯可任意彎曲，血液相容性好，耐生物老化等。
膨體PTFE材料是純惰性的，具有非常強(qiáng)的生物適應(yīng)性，不會(huì)引起機(jī)體的排斥，對(duì)人體無生理副作用，可用任何方法消毒，且具有多微孔結(jié)構(gòu)，從而可用于多種康復(fù)解決方案，包括用于軟組織再生的人造血管和補(bǔ)片以及用于血管、心臟、普通外科和整形外科的手術(shù)縫合。 PTFE在不粘鍋的防黏方面應(yīng)用廣泛 1954年，熱愛釣魚的法國工程師格雷瓜爾，為防止釣線糾纏打結(jié)，將聚四氟乙烯涂在釣魚線上，果然釣線特別光滑，輕輕一扯結(jié)就解開了。受此啟發(fā)，他研制出將聚四氟乙烯涂在鍋表面的辦法，世界上第一只“不粘鍋”就這樣誕生了。 PTFE材料具有固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)，同時(shí)還具有耐高低溫優(yōu)良的特性，從而使其在諸如制造不粘鍋的防粘方面的應(yīng)用非常廣泛。其防粘工藝主要包括兩種：把PTFE部件或薄片安裝在基體上，以及把PTFE涂層或與玻璃復(fù)合的漆布經(jīng)過熱收縮而套在基材上。
PTFE是很穩(wěn)定的物質(zhì)，幾乎完全化學(xué)惰性，耐熱性非常好，400度以下不會(huì)發(fā)生分解，只要不把鍋?zhàn)痈芍鵁�，日常做菜一般不存在熱分解產(chǎn)生有毒物質(zhì)。但是不適合用于微波爐加熱。單看PTFE材料本身的話，它也許是最穩(wěn)定、最安全的塑料了。 PTFE在5G上的應(yīng)用顯著 5G是可以隨時(shí)隨地滿足爆發(fā)式數(shù)據(jù)需求的網(wǎng)絡(luò)，5G無線網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)和固網(wǎng)中會(huì)使用較高頻段傳輸技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)高頻傳輸，必須使用低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗材料。聚四氟乙烯的低吸濕性、電性能穩(wěn)定性、化學(xué)惰性的優(yōu)異性能非常適用于需要低衰減的數(shù)據(jù)傳輸電纜。作為目前有機(jī)材料中介電常數(shù)最低的材料之一，將在5G通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于基站濾波器、高頻高速PCB/FPC、5G芯片制程以及高頻連接器、線纜等領(lǐng)域。
5G手機(jī)的主板采用了基于PTFE的高頻覆銅板的印刷電路板（PCB）以減少信號(hào)的損失。5G手機(jī)射頻模塊和天線模塊之間的射頻信號(hào)傳輸通過PTFE細(xì)微射頻同軸電纜來完成，確保手機(jī)的高頻高速信號(hào)低損耗。 隨著材料應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，PTFE材料的三大缺點(diǎn)：冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服，從而使它在光學(xué)、電子、醫(yī)學(xué)、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。
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