يستخدم فيلم PTFE على نطاق واسع في العديد من المجالات بسبب ثباته الكيميائي الفريد وخصائصه الفيزيائية. من بينها، يحتل فيلم Etched PTFE مكانًا في الصناعات الإلكترونية والطبية والكيميائية وغيرها من الصناعات بفضل مقاومته للتآكل وعدم الالتصاق والعزل. من الناحية العملية، فإن الخواص الميكانيكية لأفلام PTFE المحفورة، مثل قوة الشد والاستطالة عند الكسر، غالبًا ما تصبح العوامل الرئيسية التي تحد من توسيع نطاق تطبيقها.
1. تعديل المواد
إضافة مواد مالئة: من خلال إضافة مواد حشو مثل الألياف الزجاجية، وألياف الكربون، والجرافيت، ومسحوق المعدن إلى مصفوفة PTFE، يمكن تحسين قوة الشد والاستطالة عند كسر فيلم PTFE المحفور بشكل فعال. يمكن للحشو زيادة الدعم الطولي بين سلاسل البوليمر الجزيئية، بحيث يمكن للمادة تشتيت الضغط بشكل أكثر فعالية عند تعرضها لقوى خارجية، وبالتالي تحسين الخواص الميكانيكية. من بينها، أصبحت حشوات الألياف الزجاجية واحدة من الحشوات شائعة الاستخدام نظرًا لقوتها العالية وتوافقها الجيد.
تغيير هيكل الراتنج: العوامل الهيكلية مثل الوزن الجزيئي، والبلورة، وترتيب السلسلة الجزيئية لراتنج PTFE لها تأثير مهم على خواصه الميكانيكية. من خلال تحسين عملية بلمرة راتنج PTFE، مثل تغيير المعلمات مثل درجة حرارة البلمرة والضغط ووقت التفاعل، يمكن تعديل توزيع الوزن الجزيئي وبلورة الراتنج، وبالتالي تحسين قوة الشد والاستطالة عند كسر فيلم PTFE المحفور.
2. تحسين العملية
تغيير عملية التشكيل: يعد القولبة بالضغط الساخن إحدى الطرق الفعالة لتحسين الخواص الميكانيكية لفيلم PTFE المحفور. أثناء عملية التشكيل بالضغط الساخن، تتحرك السلاسل الجزيئية لفيلم PTFE المحفور وإعادة ترتيبها تحت تأثير درجة الحرارة والضغط. تعمل هذه الحركة على تعزيز الارتباط المتبادل بين السلاسل الجزيئية، وزيادة قوة الدعم الطولية بين سلاسل البوليمر، وتمكن المادة من تشتيت الضغط بشكل أفضل عند تعرضها لقوى خارجية. يمكن أن يؤثر صب الضغط الساخن أيضًا على البنية البلورية لفيلم PTFE المحفور. يمكن لظروف درجة الحرارة والضغط المناسبة أن تعزز تبلور PTFE وتشكل بنية بلورية أكثر إحكاما. لا يعمل هذا الهيكل على تحسين قوة المادة فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين استطالتها عند الكسر.
تقنية تعديل السطح: نظرًا لمشكلة الطاقة السطحية المنخفضة وصعوبة ربط فيلم PTFE المحفور، يمكن استخدام تقنية تعديل سطح البلازما للمعالجة. من خلال قصف البلازما، يمكن تشكيل طبقة من المجموعات النشطة على سطح فيلم PTFE المحفور، مما يحسن أداء الترابط مع المواد الأخرى. في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي تعديل السطح أيضًا إلى تقليل الطاقة السطحية لفيلم PTFE المحفور، مما يسهل تركيبه مع مواد أخرى، وبالتالي تحسين خواصه الميكانيكية.
3. التعزيز المركب
تقوية الألياف: يمكن أن يؤدي تركيب الألياف عالية القوة (مثل ألياف الكربون والألياف الزجاجية وما إلى ذلك) باستخدام فيلم PTFE المحفور إلى تحسين قوة الشد والاستطالة بشكل كبير عند كسر المادة. لا يمكن أن يوفر تعزيز الألياف دعمًا إضافيًا فحسب، بل يمكنه أيضًا تشتيت الضغط بشكل فعال عندما تتعرض المادة لقوى خارجية، وبالتالي تحسين مقاومة تأثير المادة.
المواد المركبة النانوية: تُظهر المواد النانوية إمكانات كبيرة في تحسين أداء المواد المركبة نظرًا لتأثير حجمها الفريد وتأثير الواجهة. يمكن لمركب الجسيمات النانوية (مثل ثاني أكسيد السيليكون النانوي، والألومينا النانوية، وما إلى ذلك) مع فيلم PTFE المحفور أن يحسن بشكل كبير قوة الشد والاستطالة عند الكسر دون التضحية بمرونة المادة.
