充填剤は、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）の核となる長所を維持しながら、その固有の限界に対処することで、PTFEの特性を大幅に向上させます。未充填のPTFEは、耐摩耗性が低く、耐クリープ性に劣り、熱伝導率も限られていますが、ガラス繊維、グラファイト、ブロンズなどの充填材を組み込むことで、これらの特性を劇的に改善することができます。例えば、充填PTFEは純粋なPTFEに比べ、耐摩耗性が最大1000倍、熱伝導率が2倍、耐クリープ性が2倍向上する。これらの強化により、耐久性と応力下での性能が重要な、航空宇宙、自動車、医療機器などの産業における要求の厳しい用途に適しています。
キーポイントの説明
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機械的特性の向上
- ガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物などの充填材は、 PTFEの引張強度、硬度、圧縮強度を向上させます。
- 例えば、未充填のPTFEの引張強度は6,240psiですが、ブロンズやスチールなどの充填材を加えることで、耐荷重性を大幅に向上させることができます。
- また、硬度（R58）も向上させることができ、圧力下での変形に対する耐性が高まります。
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耐摩耗性の向上
- PTFEはもともと摩擦係数が低いが、耐摩耗性に劣る。グラファイト、二硫化モリブデン、ブロンズなどの充填剤は、摩耗を劇的に減少させる。
- 研究によると、充填されたPTFEは純粋なPTFEの最大1000倍の耐摩耗性を持ち、以下のような部品の寿命を延ばすことができます。 カスタムPTFE部品 高摩擦環境における
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熱伝導性と安定性の向上
- 未充填のPTFEは熱伝導率が低く、熱伝導用途での使用が制限されています。グラファイトや金属粉末のような導電性フィラーを加えると、熱伝導率が倍増する。
- このため、充填PTFEは、エンジンのガスケットやシールなど、熱放散を必要とする用途に最適です。
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優れた耐クリープ性
- PTFEは長時間の応力（クリープ）で変形する傾向があります。ガラス繊維や炭素繊維のような充填材はポリマーマトリックスを強化し、クリープを最大50%減少させます。
- これは、ベアリングやシールのように、一定の荷重下で寸法安定性を維持しなければならない部品にとって極めて重要です。
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耐食性と耐薬品性の保持
- 充填材は機械的特性を向上させますが、PTFE固有の 化学的不活性と疎水性を損なうことはありません。
- 充填されたPTFEは、腐食性化学薬品、紫外線、湿気に対して高い耐性を維持し、過酷な産業環境に適しています。
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特定用途向けにカスタマイズ可能な性能
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さまざまなフィラーが、用途に合わせたメリットを提供します：
- グラファイト/カーボン:潤滑性と導電性を高める。
- ブロンズ/スチール:耐荷重性と耐摩耗性を高める。
- ガラス繊維:剛性と寸法安定性が向上します。
- この柔軟性により、エンジニアは カスタムPTFE部品 は、ユニークな業務上の要求に最適化されたカスタムPTFE 部品です。
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さまざまなフィラーが、用途に合わせたメリットを提供します：
充填材を戦略的に選択することで、メーカーはPTFEを機械的性能に制限のある材料から、厳しい工業要件を満たすことができる高性能エンジニアリングプラスチックに変えることができます。機械の摩擦を減らそうが、腐食性の環境下で長寿命を確保しようが、充填PTFEは多用途のソリューションを提供します。
要約表
| 特性 | 未充填PTFE | 充填PTFE |
|---|---|---|
| 耐摩耗性 | 低い | 最大1000倍 |
| 熱伝導性 | 低い | ダブル |
| 耐クリープ性 | 不良 | 最大50%改善 |
| 引張強さ（psi） | 6,240 | かなり高い |
| 耐薬品性 | 優れた | 保持 |
| カスタマイズ性 | 限定的 | 高性能（フィラー選択による） |
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