ガラス繊維強化PTFEと純粋なPTFEは、その材料特性により、異なる目的を果たします。純粋なPTFEは、卓越した耐薬品性と非粘着性で知られていますが、ガラス繊維入りPTFEは、ガラス繊維の添加により機械的強度、耐摩耗性、寸法安定性を向上させています。このため、高負荷の用途に適するが、研磨性や特定の化学物質との相溶性の低下といったトレードオフが生じる。以下では、これらの違いを詳しく説明し、お客様のニーズに合った材料を選択できるようにします。
キーポイントの説明
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組成と補強
- 純粋PTFE:ポリテトラフルオロエチレンのみで構成され、化学的不活性や低摩擦といった固有の特性を持つ。
- ガラス繊維強化PTFE:PTFE中に15～40％のガラス繊維を含み、マトリックスを強化することで強度、剛性、耐摩耗性を向上させる。
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機械的特性
- 強度と剛性:ガラス繊維入りPTFEは、ガラス繊維により高い圧縮強度、耐クリープ性、耐荷重性を示します。例えば、変形することなく高い圧力に耐えることができる。
- 耐摩耗性:ガラス繊維は摩耗率を低減するため、ベアリングやシールのような動的用途に最適です。しかし、その反面、柔らかい相手表面（例えば、硬度62ロックウェルC未満のシャフト）に対しては摩耗しやすくなります。
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熱および化学的性能
- 高温安定性:どちらの材料も高温で優れた性能を発揮しますが、ガラス繊維強化PTFEの方が熱サイクル下での寸法安定性が優れています。
- 耐薬品性:純粋なPTFEはほとんどすべての物質に対して化学的に不活性ですが、ガラス繊維入りPTFEはガラス繊維を攻撃するフッ化水素酸や強い腐食剤に弱いです。
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用途とトレードオフ
- 純粋なPTFE:摩擦や汚染を最小限に抑えることが重要な非粘着性表面、化学処理、電気絶縁に適しています。
- ガラス繊維入りPTFE:のようなヘビーデューティー用途に使用される。 カスタムPTFE部品 耐摩耗性と強度が優先される機械、食品加工機器、製薬システムなどのヘビーデューティー用途に使用されます。
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美観と取り扱い
- 外観:純粋なPTFEは不透明な白色であるが、ガラス繊維入りはクリーム色であることが多い。
- 加工性:ガラス繊維入りPTFEは研磨繊維のため加工が難しく、専用の工具が必要。
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コスト
- ガラス繊維入りPTFEは、製造の複雑さと材料費が加わるため、通常、純粋なPTFEよりも高価です。
これらの違いを理解することで、用途の機械的、化学的、環境的要求に基づいて適切なPTFEを選択することができます。例えば、ガラス繊維強化PTFEは高応力条件下で優れた性能を発揮しますが、純粋なPTFEは幅広い耐薬品性において他の追随を許しません。
要約表
| 特性 | 純粋PTFE | ガラス繊維強化PTFE |
|---|---|---|
| 組成 | 100% PTFE | PTFEマトリックス中にガラス繊維15～40％含有 |
| 強度と剛性 | 低い圧縮強度 | 高い耐荷重性 |
| 耐摩耗性 | クリープや摩耗が起こりやすい | 優れているが、柔らかい表面には摩耗しやすい |
| 耐薬品性 | ほとんどの化学薬品に不活性 | HF/強腐食剤に弱い |
| 最適な用途 | 非粘着性の表面、化学薬品の取り扱い | 高応力機械部品 |
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