1. 基本性能
PVDF是一種白色或淺灰色粉末狀顆粒,分子量范圍廣泛,通常在100,000以上。其密度為1.76 g/cm3,吸水率極低(0.04%),晶體熔點為171°C,脆化溫度為61°C,比熱容為1170 J/(kg·K),線性膨脹系數(shù)為8×10??/K。PVDF的熔融溫度在140-145°C之間,熔體流動速率較低,適合注塑和擠出工藝。
2. 化學(xué)穩(wěn)定性
PVDF具有極強的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠抵抗多種酸、堿和溶劑的侵蝕。它在高溫下仍能保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),適用于各種化學(xué)環(huán)境,如酸、堿和腐蝕性溶劑等。這種特性使PVDF在化工、制藥和環(huán)保等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
3. 機械性能
PVDF具有高剛性和高硬度,能夠在低溫下保持良好的韌性,適用于需要承受高壓力和高負(fù)荷的結(jié)構(gòu)部件。其抗拉強度為49.2 MPa,伸長率為30-40%,抗壓強度為70 MPa,沖擊強度為1.47×10?J/m2。此外,PVDF的摩擦系數(shù)低(約0.05-0.07),適合制造軸承和密封件。
4. 電氣性能
PVDF是一種優(yōu)良的電絕緣材料,介電常數(shù)在8-12之間,介電損耗僅為0.004-0.007 W/Hz。它在高頻、高壓條件下仍能保持良好的電氣性能,適用于電子、電氣行業(yè)的電線電纜絕緣層和電子元件封裝材料。
5. 耐溫性能
PVDF在高溫環(huán)境下表現(xiàn)出色,能夠在-40°C至150°C的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。其耐熱性能優(yōu)于許多其他塑料材料,適用于高溫環(huán)境下的換熱器、爐子和其他設(shè)備。
6. 特殊性能
PVDF具有壓電性、介電性和熱電性等特殊性質(zhì)。這些性質(zhì)使其在能量采集、傳感器和自供電設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如,在壓電領(lǐng)域,PVDF能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能,用于海洋能源、人體運動能量采集以及柔性設(shè)備。
7. 加工性能
PVDF的加工性能良好,熔點較低,易于成型和焊接。它可以通過注塑、擠出、熱成型和焊接等多種工藝進行加工,適合生產(chǎn)各種形狀和尺寸的產(chǎn)品。
8. 應(yīng)用領(lǐng)域
PVDF廣泛應(yīng)用于鋰電池、半導(dǎo)體、航空航天、化工、環(huán)保、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。在鋰電池中,PVDF作為正極粘結(jié)劑材料和隔膜涂層材料,提高了電池的性能和安全性。在航空航天領(lǐng)域,PVDF因其優(yōu)異的耐高溫和耐低溫性能而被廣泛使用。
結(jié)論
PVDF是一種綜合性能優(yōu)異的高性能材料,具有廣泛的應(yīng)用前景。盡管其成本較高,但其卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、耐低溫、絕緣性和機械性能使其在多個領(lǐng)域中表現(xiàn)出色。未來,隨著技術(shù)的進步和成本的降低,PVDF的應(yīng)用范圍將進一步擴大。
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