一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法技术

本发明专利技术涉及一种在航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法，该方法包括乙醇清洗→自然晾干→微波等离子表面改性→接触角测试四个步骤。本发明专利技术具有操作简便、改性效果好、实施效率高等特点，通过降低聚四氟乙烯表面接触角，使其表面能和粘结性提高，达到其应用效果。

A Surface Modification Method of Russian-made PTFE Material for Aeroengine

The invention relates to a method for surface modification of polytetrafluoroethylene (PTFE) material for aeroengine. The method comprises four steps: ethanol cleaning, natural air drying, microwave plasma surface modification and contact angle measurement. The invention has the advantages of simple operation, good modification effect and high implementation efficiency. By reducing the contact angle of the surface of PTFE, the surface energy and cohesiveness are improved, and the application effect is achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法
本专利技术涉及航空发动机维修
，特别是一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法。
技术介绍
聚四氟乙烯作为一种优良的高分子材料越来越多的应用于航空发动机材料中，它具有耐高温、耐腐蚀、耐老化、自润滑性、介电性优良等特点。目前聚四氟乙烯材料主要应用于航空发动机动控部分，通过在其表面涂覆一层干膜润滑剂，提高其密封和润滑作用，防止滑油渗漏和减缓启动摩擦。但由于聚四氟乙烯表面能特别低，导致其表面很难与其他材料粘结起来。必须找到合适的表面改性方法，使聚四氟乙烯表面极性成分和亲水性增加，通过降低其表面接触角，从而达到表面改性要求(涂覆要求)。现有公开的聚四氟乙烯表面改性的方法，主要有钠-萘化学处理技术、高温熔融法、准分子激光处理技术、等离子体表面处理技术、等离子体聚合以及辐射法等。由于缺乏改性后的材料性能可靠性研究，所以一直没有在航空发动机维修领域应用。因此需要研究一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法，满足航空发动机维修使用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种在不改变材料自身力学性能的前提下，可以对航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法。包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干；S3：微波等离子表面改性：S31：将多功能微波等离子表面处理设备抽真空至2Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理一定时间；S4：测量表面改性后的聚四氟乙烯的湿润角。进一步的，所述晾干时间为15min～30min。进一步的，所述步骤S32中的处理时间为2min～4min。进一步的，所述多功能微波等离子表面处理设备为AL18Compact。进一步的，所述步骤S4中，将表面改性后的聚四氟乙烯放置在接触角测试仪上，在表面改性后的聚四氟乙烯滴一滴清水，然后测量其润湿角。进一步的，所述多功能微波等离子表面处理设备控制功率为300W。进一步的，所述接触角测试仪为JC2000C1型。本专利技术具有以下优点：该方法具有操作简便、改性效果好、实施效率高等特点，通过降低聚四氟乙烯表面接触角，使其表面能和粘结性提高，达到其应用效果。附图说明图1为本专利技术的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例一如图1所示，一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法。包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干30min；S3：微波等离子表面改性：S31：将多功能微波等离子表面处理设备AL18Compact抽真空至2Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理4min；S4：将表面改性后的聚四氟乙烯放置在JC2000C1型接触角测试仪上，在表面改性后的聚四氟乙烯滴一滴清水，然后测量其润湿角。其中，所述多功能微波等离子表面处理设备控制功率为300W。实施例二如图1所示，一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法。包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干15min；S3：微波等离子表面改性：S31：将多功能微波等离子表面处理设备AL18Compact抽真空至2Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理2min；S4：将表面改性后的聚四氟乙烯放置在JC2000C1型接触角测试仪上，在表面改性后的聚四氟乙烯滴一滴清水，然后测量其润湿角。其中，所述多功能微波等离子表面处理设备控制功率为300W。实施例三如图1所示，一种航空发动机俄制聚四氟乙烯材料表面改性的方法。包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干20min；S3：微波等离子表面改性：S31：将多功能微波等离子表面处理设备AL18Compact抽真空至2Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理3min；S4：将表面改性后的聚四氟乙烯放置在JC2000C1型接触角测试仪上，在表面改性后的聚四氟乙烯滴一滴清水，然后测量其润湿角。其中，所述多功能微波等离子表面处理设备控制功率为300W。实施例四采用多功能微波等离子表面处理设备，通过调整设备功率、混合气体流量比例、处理时间等，使其表面发生了复杂的物理和化学变化，产生自由基或引入了极性基团，这些自由基或基团的产生使聚四氟乙烯表面极性增加，从而增加了聚四氟乙烯表面的浸润性，水接触角明显减小，表面能提高，达到其应用效果。可按以下步骤进行：(1)乙醇清洗：清洗时应佩戴口罩和橡胶手套，用棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面。(2)自然晾干：乙醇清洗后在空气中自然晾干15min。(3)微波等离子表面改性：先设备抽真空至2Pa，设备功率设置为300W，氢气和氮气流量(sccm)比设置为150：50，处理时间设置为3min；(4)接触角测试：用注射器将一枚水滴小心放置到表面改性后的样品上，然后用接触角测试仪检查接触角。接触角测试结果所述多功能微波等离子表面处理设备为AL18Compact；接触角测试仪为JC2000C1型。实施例2：微波等离子表面处理对材料性能影响通过拉伸试验和邵氏硬度试验，对比微波等离子表面处理前后材料力学性能变化情况，通过数据分析，评估微波等离子表面处理对材料性能影响。(1)拉伸强度试验按照GB/T1040-2006要求，在万能材料试验机上分别对4件试样进行拉伸性能测试，拉伸速度50mm/min。根据平均值计算得出，微波等离子表面处理前后，材料拉伸强度降低了3％，断裂伸长率降低了1.5％，材料本身的性能波动在±5％范围内，可以认为微波等离子表面处理对材料拉伸性能没有影响。(2)邵氏硬度试验按照GB/T2411-2008要求，在邵氏硬度计上分别对4件试样进行硬度测试。根据平均值计算得出，微波等离子表面处理前后，邵氏硬度降低了0.5％，可以认为邵氏硬度没有变化，说明微波等离子表面处理对材料表面强度没有影响。(3)综合拉伸试验和邵氏硬度试验结果，微波等离子表面处理对聚四氟乙烯材料的力学性能没有影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干；S3：微波等离子表面改性，具体包括以下子步骤：S31：将多功能微波等离子表面处理设备抽真空至2 Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理一定时间；S4：测量表面改性后的聚四氟乙烯的湿润角。

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：乙醇清洗，选择棉签或绢布蘸取工业乙醇刷洗聚四氟乙烯表面；S2：自然晾干，将洗刷后的聚四氟乙烯在空气中自然晾干；S3：微波等离子表面改性，具体包括以下子步骤：S31：将多功能微波等离子表面处理设备抽真空至2Pa；S32：将氢气和氮气以流量比为150:50通入到设备当中，处理一定时间；S4：测量表面改性后的聚四氟乙烯的湿润角。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法，其特征在于：所述晾干时间为15min~30min。3.根据权利要求1所述的一种航空发动机聚四氟乙烯材料表面改性的方法，其特征在于：步骤S32...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆华，杨成龙，黄选民，
申请(专利权)人：中国人民解放军第五七一九工厂，
类型：发明
国别省市：四川,51