在 PTFE 中添加二硫化钼 (MoS2) 的主要优点是显着提高耐磨性、表面硬度和抗压强度。至关重要的是，它在充当第二润滑剂的同时实现了这一点，这有助于保持 PTFE 最初如此有价值的固有低摩擦系数。
虽然纯 PTFE 在低摩擦和耐化学性方面表现出色，但它是一种相对较软的材料，在负载下容易磨损和变形。MoS2 使材料硬化，以抵抗机械磨损，而不会影响其基本的“光滑性”，从而将其转变为更耐用、自润滑的复合材料。
为什么要从 PTFE 开始？高性能基础材料
要了解 MoS2 的作用，我们必须首先了解它所增强的基础材料的特性。聚四氟乙烯 (PTFE) 因几个关键原因而被选用于苛刻的应用。
固有的低摩擦
PTFE 具有所有固体材料中最低的摩擦系数之一，使其成为滑动和旋转应用的理想选择，在这些应用中，减少能量损失和磨损至关重要。
化学和热稳定性
它具有出色的耐腐蚀性，并且对大多数物质具有化学惰性。它还能在宽温度范围内可靠运行，从 -268°C 到 +260°C。
固有的局限性：柔软性
纯 PTFE 的主要缺点是其机械强度较弱。它很软，抗压强度低，并且在持续负载下容易发生“蠕变”或变形，这限制了其在高温高压或磨蚀性环境中的使用。
MoS2 带来的核心机械改进
将二硫化钼添加进去直接解决了纯 PTFE 的机械弱点，使其成为真正的工程级材料。
大大提高耐磨性
嵌入 PTFE 基体中的 MoS2 颗粒显着降低了材料在滑动接触过程中磨损的速度。这直接转化为更长的部件寿命。
增强的硬度和抗压强度
填料使整个复合材料更硬，更能承受压力而不会变形。这对于在压力下运行的密封件、垫圈和轴承至关重要。
自润滑系统
MoS2 是一种众所周知的固体润滑剂。它存在于 PTFE 中形成了一个自润滑系统，即使在部件磨损时也能保持低摩擦，确保性能一致。
降低启动扭矩
一个关键的操作优势是初始运动时的摩擦力降低。这种较低的启动扭矩对于具有频繁启停循环的应用尤其有价值，可以减轻驱动部件的初始应力。
了解权衡：填料组合中的 MoS2
MoS2 很少作为 PTFE 的唯一填料使用。它的真正价值通常是在与玻璃或碳等主要结构填料结合使用时体现出来的，在这种情况下，它扮演着特定的、协同的作用。
主要填料的作用
玻璃纤维和碳等填料提供了强度、刚度和抗蠕变性的主要改善。然而，它们也可能增加复合材料的摩擦和磨蚀性。
MoS2 与玻璃：协同标准
一种常见的配方是 15% 玻璃和 5% MoS2。玻璃提供强度和耐用性，但它可能对较软的金属配合表面产生磨蚀作用。
MoS2 充当润滑剂，降低玻璃填料的磨蚀性。这种组合创造了一种坚固、耐磨的材料，同时对操作环境友好，使其成为高速旋转应用和真空服务的理想选择。
MoS2 与碳：适用于更高温度
与碳结合使用时，MoS2 有助于制造出具有出色耐磨性和更好高温性能的复合材料。这种混合物保持了出色的干运行能力，使其适用于苛刻的热环境。
为您的应用做出正确的选择
选择正确的 PTFE 复合材料完全取决于您的操作环境的具体要求。
- 如果您的主要重点是高速旋转运动或真空服务： 玻璃和 MoS2 的混合物在强度、耐磨性和低磨蚀性之间提供了最佳平衡。
- 如果您的主要重点是降低初始摩擦和启动扭矩： 任何含有 MoS2 的复合材料都将比不含 MoS2 的复合材料具有明显的优势。
- 如果您的主要重点是在高温下保持耐磨性： 碳和 MoS2 的组合是实现热稳定性的更优选择。
- 如果您的主要重点是对纯 PTFE 进行通用升级： 标准的玻璃和 MoS2 填充物为轴承、密封件和垫圈提供了全面且显着改善的机械特性。
最终，添加 MoS2 将 PTFE 从一种柔软的低摩擦聚合物转变为一种为苛刻的机械应用而设计的坚固的自润滑复合材料。
摘要表：
| 优点 | 关键益处 |
|---|---|
| 耐磨性 | 显着减少材料磨损，延长部件寿命。 |
| 硬度与强度 | 提高表面硬度和抗压强度，以抵抗变形。 |
| 自润滑性 | 充当第二润滑剂，保持低摩擦并降低启动扭矩。 |
| 协同效应 | 与玻璃或碳结合时，可降低磨蚀性并提高高温性能。 |
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