前言  

       聚四氟乙烯和碳纖維不是同一種材料，聚四氟乙烯是一種含氟的塑料，英文簡寫PTFE，也叫鐵氟龍、特氟龍等，由于它的各方面性能比較優異，故也被稱為塑料王。聚四氟乙烯能耐腐蝕，耐高低溫，無毒，優異的絕緣性，抗老化、高潤滑等優良的性能，但其本身也有許多性能需要改進，如蠕變、不粘性、耐磨性、線彭脹抗壓、硬度等等。為了再進一步提高聚四氟乙烯這些性能，可以按比例在聚四氟乙烯原料中添加相應的其他物質，比如二硫化鉬、玻纖、石墨、聚苯脂、玻纖、金屬粉料等。其中加入碳纖維是一種改性聚四氟乙烯產品的通常方法，碳纖維填充聚四氟乙烯的作用是增加聚四氟乙烯的抗蠕變性、耐載量、耐磨耗、尺寸穩定性、抗拉強度等性能。

      碳纖維

       碳纖維（英文carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，電磁屏蔽性好。熱膨脹系數小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線透過性好，質量輕、非氧化環境下耐超高溫等。碳纖維與傳統的玻璃纖維相比， 楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

      碳纖維改性聚四氟乙烯

       碳纖維的加入大大提高了復合材料的承載能力，聚四氟乙烯加填充材料碳纖時也同時添加少量的石墨，石墨的加入又減小了碳纖維表面與對偶的摩擦系數從而降低了碳纖維的脫落趨勢，提高了復合材料的耐磨性.

       碳纖維表面的凹凸及溝痕的增加一方面可以增大碳纖維的表面能，有利于四氟樹脂與碳纖維的浸潤，同時也利于形成較強的機械嚙合作用，但另一方面又會增加表面微裂紋存在的幾率，使碳纖維的拉伸強度下降，所以表面處理通常是以強度下降為代價的。用碳纖維制成的復合材料具有極高的強度，且超輕、耐高溫高壓、耐腐蝕、熱膨脹系數小、高比模量等特性, 大大提高聚四氟乙烯復合材料的物理性能、力學性能、耐磨損性能。與純聚四氟乙烯產品相比,碳纖維填充聚四氟乙烯隨著碳纖維量的增加,其伸長率和拉伸強度有所下降,但硬度會呈遞增趨勢.并隨著碳纖維量的增加,摩擦系數減小，抗磨損性能會有顯著提高，值得注意的是加入少量石墨，更有利于改善填充PTFE的性能，推薦添加碳纖維為25%左右，而同時加石墨為3－5%的復合材料，適合往復或旋轉工況下使用，尤其是在水循環下工作的零件比其它填充料聚四氟乙烯，更有效果，耐磨損性能優良和壽命長等特點。碳纖維價格昂貴，受到一定的限制，在一些重要的零配件中推廣應用。如用于液壓油缸、氣缸密封元件、液體傳動機械、導向支撐環等產品。