PTFEパッキンの選定は、その材料特有の熱特性と限界のため、温度範囲に大きく影響されます。PTFEは極端な温度用途（-200℃～260℃）に優れていますが、適切な選定には、温度勾配、熱障壁、材料の挙動が性能にどのように影響するかを理解する必要があります。シール効果を損なう軟化、硬化、永久変形を防ぐには、使用温度とPTFEの熱安定性を一致させる必要があります。
キーポイントの説明
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PTFEの温度範囲
- 極低温（-200℃）から高熱（260℃）まで効果的に作動
- 327℃の融点が劣化しきい値以下の安全マージンを提供
- 全温度範囲で化学的不活性と低摩擦を維持
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温度勾配に関する考察
- 放熱：熱源から100mmあたり200℃の温度低下
- 接触面で200℃を超えると熱障壁が必要になります。
- カスタム カスタムPTFE部品 熱伝導率の違いを考慮した設計が必要
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極限における材料の挙動
- 高温（200℃以上）：軟化とシール圧低下の危険性
- 低温（100℃未満）：硬化とマイクロクラック形成の可能性
- 熱サイクル：伸縮に対応する弾力性が必要
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用途特有の要因
- 連続温度とピーク温度：短期的なスパイクは許容できる
- 複合ストレス：温度は圧力や化学物質への曝露と相互作用する
- 動的用途と静的用途：動きは発熱と放熱に影響する
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選定方法
- 通常の動作範囲と潜在的なエクスカーションを特定
- 200℃を超える用途でのサーマルバリアの検討
- 温度性能向上のためのフィラーや複合材料の評価
- 温度による寸法変化を考慮したシール設計
各アプリケーションの温度プロファイルは、最高温度だけでなく、変化率、暴露時間、それに伴う機械的ストレスなど、慎重な分析が必要です。PTFEパッキンの適切な選択は、機器のライフサイクル全体を通じて信頼性の高い性能を確保するために、これらの温度要因と他の動作要件のバランスをとるものです。
総括表
| ファクター | PTFEパッキンへの影響 | 考慮事項 |
|---|---|---|
| 温度範囲 | -200°C～260°C 使用温度範囲；融点 327°C | 軟化や変形を防ぐため、260℃を超える長時間の使用は避ける。 |
| 高温 | 軟化のリスク（200℃以上）；シール圧の低下 | 安定性を高めるため、サーマルバリアまたは複合材を使用する。 |
| 低温 | 潜在的硬化 (<-100°C); マイクロクラック形成 | 低温での柔軟性を高めるため、高純度PTFEを選択する。 |
| 熱サイクル | 伸縮には弾性材料が必要 | 弾力性を向上させるフィラー入りのPTFEを選ぶ |
| 温度勾配 | ~熱源から100mmごとに200℃降下 | 放熱設計またはサーマルブレイクの使用 |
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