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PTFE冷压烧结工艺过程是什么？

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PTFE冷压烧结工艺过程是什么？
归纳来说，PTFE冷压烧结成型基本上是由预成型、烧结、冷却三个步骤组成。即在室温下先将纯的聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、增强材料的复合配料加人模腔中，于压机上预压成密实的制品形状的压件,然后从压模中取出压件，放入烧结炉中于360~380℃：下进行加热，使聚四氟乙烯由结晶态转变为非晶态，由分散的树脂颗粒通过扩散熔融而黏结成密集、连续、透明整体，通过降温冷却后又变成结晶型坚固的乳白色制品。由于在烧结过程中对被烧结物完全不加约束力，故也称为自由烧结法。
(1)预成型。冷压制坯时，将过筛的树脂按制品所需量均匀地加入模腔内。对施压方向与壁厚完全相同的制品，料应一次全部加入；形状较复杂的制品，可将所需粉料分成几份分次加入模腔，每次加进的粉料量应与其填充的部分模腔容积相适应，而且应用几个阳模分层次地对粉料施压。聚四氟乙烯法兰套筒制品分次加料的压制过程如图5-5
1一模套2—芯棒3—底模4一阳模（1)5—阳模（2)
聚四氟乙烯冷压制坯时，粉料在模内压实的程度愈小，烧结后制品的收缩率就愈大;如果坯件各处的密度不等，烧结后的制品会因各处收缩不同而产生翘曲变形，严重时会出现制品开裂。因此，冷压制坯时严格控制装料量、所施压力和施压与卸压的方式，以保证坯件的密度和各部分的密度均一性达到预定的要求。模压时，阳模下降速度不要太快，以30-50mm/min为佳，临近终点时速度应更慢，慢至lOmm/min以下。在升压过程中还应泄压2-4次或分段保压，以使物料中的空气充分逸出。保压时间随型坯厚度而定，可从几分钟到几十分钟不等，保证使压力传递均匀并有利于空隙的消除。预成型压力一般在17-35MPa，若总压力不够时可通过提高模温来弥补。模压压力与模压工艺、所用物料、填料品种和混料方法（干法或湿法）有关。采用自动模压工艺的成型压力要比一般模压法高一倍，湿法混合填充PTFE则不采用自动模压法。因泄气次数多而难于控制。
(2)烧结。烧结是使聚四氟乙烯微粒熔结成整体的过程，是成型过程中的一个关键工序，烧结的好坏直接影响制品的各项物理
力学性能。烧结一般在自由状态下于空气中进行加热，也采用在氮气保护下烧结或热压烧结法。
①升温阶段。烧结时，随着料坯温度的升高，型坯体积发生膨胀，在熔点附近其体积膨胀率高达,因而要控制升温速度。过
快则导致坯件内外温差加大，引起内外膨胀不均匀而产生内应力，使制品变形、开裂。通常升温速度取决于制品的大小、厚度，物料的组成、粒径等。大型制件应先以30-40℃/h的速度升温至300℃,再以10-20℃/h速度升温；中型制件则可采用60-70℃/h的速度升温；小型制品可以100-120°C/h的速度升温或自由升温。聚四氟乙烯的烧结温度高低主要由树脂的热稳定来确定，热稳定性高者可定为380-400℃，热稳定性差者取365-375℃。在允许烧结温度的范围内，提高烧结温度可使制品的结晶度增大，相对密度和成型收缩率也增大。
②保温阶段。晶区的熔化与分子的扩散需要一定的时间，因此在达到烧结温度后，应将坯件在此温度下保持一定时间，使坯件结晶能够完全消失。保温时间长短与树脂品种、粒径、制品大小有关。烧结温度高、树脂热稳定性差应缩短保温时间，以免造成树脂热分解；粒径小的树脂粉料经冷压后，坯件中孔隙含量低，导热性好，可适当缩短保温时间。一般大型制品保温5-IOh，小型仅1h，厚度每增加Imm，烧结时间应延长6min。
(3)冷却。冷却过程是大分子由无定形态转变为结晶态的过程，制品烧结后的冷却速度决定着制品的结晶度，从而影响到制品
的各项物理力学性能。如大型制品一般以12-24℃/h降温，在结晶速度最快的温度范围保温一段时间，使制品均匀冷却到317℃以下，再以2O-50℃/h速度冷却到，从烧结炉中取出制品，放入保温箱中缓慢冷却至室温。这种制品的结晶度约60%-85%,结晶排列紧密。中型制品冷却速度为30-40℃/h，温度降至250℃时取出，取出后是否淬火根据使用要求而定。小型制品冷却速度为60-70℃/h。如果要求制品透明，韧性好，则应采取快速冷却，对小型制品可采用淬火的办法。这些制品结晶度约为50%-65%。 。以上文献若需转载请备注出处：PBT树脂 http://pbtsl.com/

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