金属具有机械强度高、线膨胀系数小及导热性能好等优点,能改善PTFE的力学性能和耐摩擦、磨损性能,提高抗蠕变性、压缩强度,硬度和尺寸稳定性。这类填充剂有:Cu、Pb、Ni、ZnO、CdO及CuO等。
Cu、Pb及Ni不仅阻止了PTFE带状结构的破坏,改变了PTFE复合材料的磨屑形成机理,而且增强了转移膜与对偶表面间的黏附,促进了PTFE复合材料向对偶表面的转移,从而大大降低了PTFE复合材料的磨损,改善了复合材料的耐摩擦性能。一些金属氧化物如PbO、ZnO、CuO和CdO等填料都对PTFE有很好的减磨效果,且能提高材料的承载能力,大幅度地降低PTFE复合材料的磨损。从而可提高PTFE的耐磨性。具有优良的自润滑性能,它可能提高PTFE复合材料的硬度和抗蠕变性能,改善PTFE复合材料的耐磨损性。与PTFE的混合物在摩擦界面形成的转移膜能隔离PTFE复合材料与对偶件的直接接触,从而降低了PTFE复合材料的磨损率,提高了其耐磨损性,但却未能有效地降低摩擦系数。
载体的催化剂粉体与PTFE树脂为原料,通过一系列机械操作:混合、过筛、成熟、压坯、挤出棒状物、压延成片材、纵向拉伸、横向拉伸、固化,制备了一种含有催化剂粒子的PTFE薄膜。利用SEM和压汞仪研究了薄膜的微孔结构。从薄膜的应力成孔机制来看,在横向拉伸过程中,沿薄膜横向的应力呈现两侧高中间低的变化规律,应力是由两侧向中间逐步传递的,因此孔径总是由两侧向中间逐步减小的。应力传递与拉伸材料的堆积密度有关,在PTFE树脂中混合催化剂粒子,催化剂粒子以颗粒状形式黏附在原纤与结点上,大大降低了基带的堆积密度,进而影响拉伸应力的传递。PTFE树脂粒子间的钩缠融合程度降低,在相同的应力作用下更容易牵伸出微孔,增加了PTFE薄膜的平均孔径和孔隙率;并且随着填充量的增大,薄膜的平均孔径和孔隙率逐步增大。