纤维改性聚四氟乙烯密封材料的试验研究(3)

        
        
　　比较表 5 、表 6和表4结果可知，虽然碳纤粉填充后对材料强度方面没有起到有利的作用，填充后PTFE材料的抗拉强度要低于纯 PTFE 材料，但碳纤粉的填充改性对于提高材料的密封性能还是具有显著效果的，尤其是在耐高温性能方面，对导致螺栓法兰系统产生泄漏主要原因的蠕变松弛性能提高更显著，碳纤粉填充PTFE材料20 0℃时的蠕变松弛率要远小于纯PTFE材料。碳纤粉的填充并未起到很好的纤维增强效果而更接近于颗粒填料填充所起到的作用，其原因在于本研究中受限于所制备垫片材料的厚度以及混料工艺，无法使用长径比超过100以上的短碳纤粉，而碳纤粉颗粒的长径比较小(10-20)，低于临界长径比值，故对 PTFE 基体材料强度的改善效果有限。
　　不同的碳纤粉表面处理工艺对 PTFE 材料性能的改善效果较为接近，单一表面处理方法用等离子处理3s和400℃空气氧化1.5h处理效果较好，但是提高的幅度不大;表面处理组合工艺中，采用400℃空气氧化法加表面涂层方法较好 ，优于单一表面处理方法。
　　采用等离子对碳纤粉进行表面处理时，填充后PTFE材料的抗拉强度随处理时间的增长呈明显的递减趋势。当处理时间为20s时，材料的抗拉强度甚至低于未经处理情况，这与等离子处理时间过长所导致的碳纤维表面严重刻蚀破坏有关。2种偶联剂处理后的碳纤粉填充 F E材料的抗拉强度均低于未经处理的情况，其原因应在于偶联剂的使用温度一般低于300℃，当材料经过370℃的高温烧结后，偶联剂发生分解从而失去作用。在表面处理组合工艺时，不是各种表面处理方法越多越好，如表 3中第三种工艺下材料的抗拉强度反而低于第一种工艺。