Ф4К15Г5 композиционный материал

Состав и маркировка Ф4К15Г5

Ф4К15Г5 — наполненный композиционный материал на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ, фторопласт Ф4). Обозначение в марке расшифровывается: К15 — 15% коксовой муки, Г5 — 5% измельчённого искусственного графита. Кокс и графит — оба углеродных наполнителя — вводятся совместно: кокс отвечает прежде всего за повышение износостойкости, графит дополнительно улучшает антифрикционные характеристики и механическую прочность матрицы. Материал тёмно-серого цвета, внешне схож с другими кокс-наполненными марками Ф4.

Базовое сырьё — порошок фторопласта Ф4 по ГОСТ 10007-80. Заготовки получают методом холодного таблетирования с последующим спеканием при температуре около 365–370°C. Готовая продукция — стержни, пластины, листы, втулки — изготавливается по техническим условиям на наполненные фторопластовые композиции.

Физико-механические свойства фторопласта Ф4К15Г5

Ниже приведены основные нормируемые характеристики материала.

Нижний рабочий предел −60°C — характерное ограничение для наполненных композиций на основе Ф4: наполнители снижают низкотемпературную пластичность по сравнению с чистым ПТФЭ (у него нижний предел −269°C). Верхний предел +260°C ограничен не химической стойкостью, а снижением физико-механических свойств при длительной нагрузке. Кратковременно материал выдерживает до +300°C без деструкции.

Эксплуатационные свойства

Износостойкость и антифрикционные характеристики

Совместное введение кокса и графита значительно повышает износостойкость по сравнению с ненаполненным Ф4. Графит дополнительно снижает коэффициент трения и формирует устойчивую смазочную плёнку на контртеле в узле скольжения. Материал работоспособен без внешней смазки — это принципиально важно в агрегатах, где подача смазочного материала затруднена или исключена технологически.

Химическая стойкость

Матрица ПТФЭ обеспечивает высокую химическую инертность к большинству агрессивных сред — минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям. Исключение: расплавы и растворы щелочных металлов, элементарный фтор и трёхфтористый хлор при повышенной температуре. Наполнители (кокс, графит) не снижают химическую стойкость матрицы в указанных допустимых средах.

Прочие характеристики

Материал негигроскопичен и не горит. Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление, шлифование — выполняется без затруднений стандартным инструментом. Не окисляется и не подвергается электрохимической коррозии.

Применение фторопласта Ф4К15Г5

Основная область применения — изготовление деталей узлов трения (триботехника): подшипников скольжения, торцевых уплотнений, поршневых колец компрессоров, уплотнительных колец и манжет в подвижных соединениях. Материал применяется в химическом машиностроении, компрессоростроении, арматуростроении и насосостроении — там, где требуется сочетание низкого трения, химической стойкости и отсутствия внешней смазки.

По назначению Ф4К15Г5 относится к той же группе, что и графитонаполненные фторопласты. Для более высоконагруженных узлов трения, где требуется максимальная износостойкость, применяют марку Ф4К15М5 (кокс + дисульфид молибдена) — она превосходит Ф4К15Г5 по интенсивности износа, но несколько уступает в химической стойкости наполнителя в ряде кислых сред.

Формы поставки

Материал поставляется в виде прессованных заготовок для последующей механической обработки: стержни (круги) различных диаметров, пластины и листы различной толщины, втулки. Из заготовок изготавливаются детали по чертежам заказчика: кольца, вкладыши, прокладки, направляющие.