تفلون باز هم نچسب‌ تر شد

تقریبا همگان با پلی تترافلوئوراتیلن (PTFE) یا همان تفلون آشنایی دارند، برندی که توسط شرکت صنایع شیمیایی دوپونت به‌کار گرفته شد. PTFE که به ماده‌ «نچسب» و «دافع آب» هم مشهور است، یک روغن خشک است که در قطعات ماشینی از ابزار آلات آشپزخانه و سیلندر موتور گرفته تا صنایع فضانوردی و کاربردهای پزشکی استفاده می‌شود.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

بتازگی پژوهشگران حوزه علوم مهندسی در دانشگاه آرکانزاس راهی را کشف کردند که از طریق آن چسبندگی پلیمر یاد شده باز هم کمتر از قبل شود.

آنها لایه های نازک PTFE را با نانو ذرات سیلیس ترکیب کرده و مشاهده کردند ماده روغنی ایجاد شده در زمان حصول سطح اصطکاک پایین، به وضوح سایش پلیمر را کاهش می دهند. نتیجه این کار پژوهشی ممکن است موجب طولانی تر شدن عمر دستگاه و همچنین افزایش کارایی ماشین شود.

پلی تترافلوئوراتیلن یک کلمه بزرگ و وحشت انگیز است. این سخن مین زو دانشیار مهندسی مکانیک است. وی اضافه می کند: چیزی که اکنون در باره آن صحبت می کنیم یک لایه یا محافظ مواد است که اصلا نمی چسبد و هیدروفوبیک یا دافع آب است.

روغن های جامد مانند PTFE به این دلیل که در دماهای بالا بسیار خوب عمل می کنند، هزینه نگهداری کمی داشته و در مقایسه با مایعات تمیزتر و پرکاربردترند.
وجود آنها در یک مجموعه صنعتی ضروری است، چراکه سطوح قطعات مختلف مکانیکی به طور پیوسته به یکدیگر ساییده می شوند.

PTFE در قیاس با دیگر روان سازهای جامد هم ارجحیت دارد. دلیل این امر را می توان در: ویژگی های خودبه خود روان کننده آن، توانایی در تولید اندک اصطکاک و مقاومت آن در برابر دمای بالا و مواد شیمیایی جستجو کرد.

از این ماده سال های سال به عنوان پلیمر روغنی استفاده می شده و دانشمندان و مهندسان در تلاشند با اضافه کردن نانو ذرات که موجب کاهش سایش روی ماده و در نتیجه افزایش طول عمر مفید آن می شود، کارایی آن را بهبود بخشند، اما تمرکز بالای این لایه های نانو منجر به بروز مشکلی شده است: همزمان با کاهش فرسایش، قابلیت مواد برای ایجاد اصطکاک نیز فزونی یافته است.

زو معتقد است: یک مانع اصلی در استفاده از لایه های میکرو و نانو، نبود توانایی در پیداکردن ماده اضافه ای است که مقاومت لازم را در برابر فرسایش ایجاد کند در حالی که سطح اصطکاک را نیز پایین نگه دارد و این دقیقا همان چیزی است که زو در سیلیس پیدا کرده است.

زو و ساموئل بک فورد، وقتی نانو ذرات و PTFE را با دو غلظت متفاوت یکپارچه ساختند، توانستند لایه های نازکی را به فولاد ضد زنگ اعمال کنند. هدف آنها از انجام این آزمایش ها اندازه گیری میزان اصطکاک و مقاومت در برابر فرسایش لایه ها بود.

در مقام مقایسه، آنها آزمایش های مشابهی را روی لایه PTFE خالص و فولاد ضد زنگ خالص انجام دادند. آندرو وانگ و شرکت داخلی اوشن نانوتک با همسان سازی نانو ذرات به این طرح کمک کردند.

زو می گوید: میکروگراف های به دست آمده نشان می دهد لایه های کامپوزیتی با تمرکز بیشتر سیلیس، پس از آن که با تست های سایش روبه رو شدند، آثار فرسایشی کمتری را بروز می دهند.

physorg