Bagaimanakah membran PTFE mencapai kebolehkerjaan dan ketidakstabilan?

Fungsi kalis air dan bernafasMembran PTFE berasal dari mekanisme sinergistik ciri -ciri struktur mikroporus dan sifat kimia permukaan. Bahan ini menggunakan proses peregangan biaxial untuk membina rangkaian lubang tiga dimensi dari nanometer ke mikrometer, dan dinding dalaman liang terdiri daripada berkas serat PTFE yang berorientasikan yang disusun. Pengagihan spatial struktur liang mengikuti peraturan geometri fraktal, dan perubahan saiz liang menunjukkan corak pengedaran normal logaritma, membentuk lapisan antara muka penapisan peralihan pelbagai skala.

Permeasi selektif molekul air dan molekul udara diMembran PTFEadalah berdasarkan perbezaan tenaga kinetik dan kesan ketegangan permukaan kedua -dua bahan ini. Air cecair membentuk struktur kluster disebabkan oleh ikatan hidrogen, dan diameter setara jauh melebihi saiz tenggorokan liang membran. Di bawah ciri-ciri super-hidrofobik sudut hubungan antara muka pepejal melebihi 150 darjah, ia tidak dapat menyerang liang kerana kekangan ketegangan permukaan.

Ciri pengagihan caj bagiMembran PTFEBahan selanjutnya meningkatkan kebolehtelapan selektif. Elektronegativiti yang kuat dari rantai molekul polytetrafluoroethylene menyebabkan dinding dalaman liang untuk membentuk lajur matriks dipole, menghasilkan penolakan elektrostatik untuk mencegah titisan yang dikenakan dari mendekati. Oleh kerana perbezaan polarizabiliti molekul gas, kadar penghantaran mereka dikawal oleh kecerunan medan elektrik, menyedari pemisahan dinamik udara basah dan kering.

Dalam persekitaran suhu tinggi, gerakan mikro-coklatMembran PTFESegmen molekul semakin meningkat, mengakibatkan peningkatan penyesuaian dalam keliangan, mengimbangi kesan pelemahan terma kecekapan penghantaran gas. Di bawah keadaan suhu yang rendah, kawasan kristal meningkatkan kekuatan mekanikal struktur liang untuk mengelakkan kerosakan struktur yang disebabkan oleh pertumbuhan kristal ais.