PTFEシートは、高温耐性、化学的不活性、低摩擦、電気絶縁性など、その優れた特性ですでに知られている。しかし、その特性は、主に添加剤や充填剤を組み込むことによって、さまざまな方法でさらに向上させることができる。これらの強化は、機械的強度、耐摩耗性、熱安定性、およびその他の特定の性能特性を向上させることができ、PTFEシートを要求の厳しい用途にさらに多目的に使用できるようにする。
キーポイントの説明
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機械的強化のための添加剤の配合
- ガラス繊維:ガラス繊維を加えることで、引張強度、耐クリープ性、寸法安定性が向上します。これは、純粋なPTFEが時間の経過とともに変形する可能性のある高荷重用途で特に有効です。
- カーボン/グラファイト:これらの添加剤は、耐摩耗性を向上させ、さらに摩擦を低減し、PTFEシートを次のような摺動用途に最適です。 PTFEスライドプレート .また、熱伝導率も向上する。
- ブロンズ:ブロンズ充填PTFEは、より優れた圧縮強度と耐摩耗性を提供し、ヘビーデューティーベアリング用途に適しています。
- 二硫化モリブデン (MoS₂):このフィラーは潤滑性を向上させ、高圧環境での摩擦を低減します。
- ポリイミド:PTFEをポリイミドで強化することで、耐薬品性を維持しながら機械的特性を向上させることができる。
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熱的・電気的特性の向上
- カーボンやセラミックスのような充填材は熱伝導性を向上させ、PTFEシートが高温用途でより効果的に熱を放散することを可能にします。
- 電気的用途では、高い絶縁耐力を維持することが極めて重要です。フィラーの中には、他の特性を損なうことなく絶縁特性を高めるように調整できるものもあります。
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耐摩耗性と耐久性の向上
- PTFE本来の低摩擦性は優れていますが、高摩耗環境（例：産業機械）では、炭素繊維やガラス繊維のような充填材を加えることで、材料の寿命を大幅に延ばすことができます。
- Wöhler曲線は、PTFEの高い耐疲労性を示しており、適切な添加剤によってさらに向上させることができます。
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カスタム処方による特殊用途
- FDA認可添加剤:食品用途や医療用途では、剛性や耐摩耗性などの特性を向上させながら、コンプライアンスを確保するフィラーもある。
- UV耐性:PTFEはもともと紫外線に強い素材ですが、添加剤によっては屋外での劣化をさらに防ぐことができます。
- 低吸水性:PTFE固有の疎水性（<0.01%の吸水率）をフィラーで補うことで、湿度の高い環境での性能を向上させることができます。
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加工性とカスタマイズ
- PTFEは機械加工が容易であり、充填グレードはこの特性を維持しながら、より優れた寸法安定性を提供します。このため、シール、ブッ シング、スライドプレートなどの部品を精密に 加工することができる。
- 充填剤は、機械的強度、摩擦特性、耐薬品性などの必要なバランスに基づいて選択することができます。
これらの添加剤を注意深く選択し組み合わせることにより、PTFEシートの特性を特定の工業的、機械的、または電気的ニーズに合わせて調整することができ、さらに汎用性が高く高性能になります。
総括表
| 強化メソッド | 主な利点 | 一般的な用途 |
|---|---|---|
| ガラス繊維 | 引張強度、耐クリープ性、寸法安定性を向上 | 高荷重工業部品 |
| カーボン/グラファイト | 耐摩耗性向上、摩擦低減、熱伝導性向上 | 摺動部品、電気絶縁 |
| ブロンズ | 圧縮強度と耐摩耗性を向上 | ヘビーデューティーベアリング、機械部品 |
| 二硫化モリブデン | 高圧環境での潤滑性向上 | シール、ガスケット |
| ポリイミド | 耐薬品性を維持しながら機械的特性を強化 | 航空宇宙、医療機器 |
| セラミックフィラー | 熱伝導性と放熱性を向上 | 高温産業用途 |
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