PTFE (テフロン) の限界とフィラーが性能に与える影響

PTFE (テフロン) の制限

テフロン と よく 知ら れ て いる ポリテトラフルーオエチレン (PTFE) は,優れた 化学 的 安定性,電熱 隔熱 特性,高温 耐久性 で 広く 知ら れ て い ます.しかし,素晴らしい利点があるにもかかわらずPTFEには,特定の用途でいくつかの制限があります.

1. 処理 の 課題: PTFEは,高溶融点と粘度のため,従来の溶融処理技術で加工することはできません.これは専門機器とプロセスを必要とします.製造コストが上がる.

2. ガラスの移行温度に近いサイズ変化:PTFEは,ガラスの移行温度近くで大きな次元変化を経験することがあり,高温または低温環境での性能に影響を与えます.

3. クリープ と 磨き:PTFEは,特に滑り部品や密封器を含むアプリケーションでは,高負荷または長時間使用下で滑り,磨きを受けやすい.これは使用寿命と信頼性に影響を与える可能性があります.

4. 腐食 性 と 有毒 な 煙: 高温または特定の化学反応下で,PTFEは分解し,有毒な煙を放出することができます.さらに,PTFEの耐久性は,非常に腐食性の高い環境で損なわれる可能性があります.材料が早期に故障する可能性があります.

PTFEの性能に対する填料や添加物の影響

これらの限界を克服するために,特にクレイプ抵抗,耐磨性,その他の主要な性能側面の観点から,PTFEの機械的特性を改善するために,填料がしばしば追加されます.下記は,PTFE の 性能 に 与える 影響 と いう 一般 的 な 填料 です:

1. ガラス繊維: グラスファイバーは最も一般的に使用されている填料の1つで,PTFEのクレイプ抵抗と耐磨性を著しく改善します.ガラスで満たされたPTFEは,低温と高温の両方で優れた安定性を示し,酸化環境に対する優れた耐性を有します..

2. 炭素 と グラファイト: 炭素 の 補填 剤 は,PTFE の 溜まり を 減らし,硬さ を 増やし,熱 伝導 を 強化 し ます.グラフィット と 結合 する と,PTFE の 耐磨性が さらに 向上 し ます.グラファイトで満たされたPTFEも摩擦係数が非常に低い圧縮機シリンダーのピストンリングなど,摩擦が少ないアプリケーションに最適です.

3. 炭素繊維: 炭素繊維は,PTFEの硬さ,スリップ抵抗,熱伝導性を大きく向上させます. ガラス繊維とは異なり,炭素繊維は,水素フッ素酸と強いアルカリに無活性です.極端な環境における高性能部品に適している.

4. 青銅: ブロンズで満たされたPTFEは熱伝導性と電気伝導性を向上させ,高負荷や極端な温度に耐える部品に最適になります自動車エンジン部品や水ポンプ部品など.

5. 他の詰め物: カルシウムフッ化物,アルミナ,ミカ,ポリマーフィラーなどのフィラーは,PTFEに特殊な化学的,物理的,または電気的特性を供給するために使用され,特定の産業ニーズを満たします.

PTFE の 化学 特性 に 対する 填料 の 影響

填料はPTFEの機械的性能を大幅に向上させることができるが,化学的性能にも影響する.一般的な影響は以下の通りである:

• ダイレクトリック 特性 変化: 填料を加えることでPTFEの孔隙が増加し,介電強度が低下し,介電常数と損失因数が増加する.

• 化学的安定性:使用されたフィラーの種類は,PTFEの化学的安定性に影響を与える.一般的に,満たされたPTFE化合物は,純粋で未満たした樹脂よりも低い化学的安定性を持つ傾向があります.

• 電気および熱伝導性: フィルラーは,PTFE の電気および熱伝導性を変化させる.ブロンズや炭素などの金属製のフィルラーは,PTFE の熱伝導性を向上させるが,他のフィルラーは,その隔熱特性に影響を与える.

通常,填料の含有量は体積で40%を超えてはならない.より高い量は物理特性に影響を与える可能性がある.5%未満の填料含有量はPTFEの性能に最小限の影響を与える.

結論

PTFEは多くの利点を持つ例外的な材料ですが,加工,クリープ,着用,化学的安定性の限界は,その広範な適用を妨げることができます.適切な 填料 を 慎重 に 選ん で 入れる ことPTFEの機械的特性,耐磨性,熱伝導性が著しく向上し,要求の高いアプリケーションでの使用を拡大することができます.性能と用途の要求の適切なバランスをとるために,PTFEの化学的および電気的特性への潜在的な影響を検討することが不可欠です..