PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）の電気的特性は、使用する樹脂のグレードと種類、特にバージン（未充填）か添加剤入りかによって大きく異なります。バージンPTFEは、その純粋な化学構造により、誘電率2～2.1、誘電正接0.0003、体積抵抗率10¹⁹ Ohmcmと、最も優れた電気絶縁性を示します。カーボン、グラファイト、ガラス、ブロンズなどの充填PTFEグレードは、機械的強度や熱伝導性を高めるためにこれらの特性を変更しますが、多くの場合、電気的性能は犠牲になります。バージンPTFEと充填PTFEの選択は、以下のような用途において、電気的ニーズと他の機能的要件とのバランスをとることに依存する。 カスタムPTFE部品 .
キーポイントの説明
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バージンPTFEの優れた電気特性
- バージン（未充填）PTFEは、その純粋な分子構造により、最高の電気絶縁能力を発揮します。
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主な指標は以下の通り：
- 誘電率：2-2.1 @1MHz（高周波用途でのエネルギー損失を最小限に抑える）。
- 誘電正接：0.0003-0.0007 @1MHz（低発熱絶縁体として重要）。
- 体積抵抗率：10¹⁸～10¹⁹ Ohmcm（高電圧用途のほぼ完全な絶縁体）。
- 用途回路基板や高周波ケーブルのような繊細な電気部品に最適。
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電気的性能に対する充填材の影響
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充填PTFEグレード（カーボン、ガラス、ブロンズなど）は、強化された機械的または熱的特性と引き換えに、いくつかの電気的特性を提供する：
- カーボン/グラファイト充填PTFE:導電性を高め、体積抵抗率を下げ、耐摩耗性を向上させる。
- ガラス繊維強化PTFE:絶縁耐力は若干低下するが、寸法安定性は向上する。
- ブロンズ充填PTFE:熱伝導率を向上させるが、放散係数を増加させる可能性がある。
- 例カーボン充填PTFEは、中程度の導電性が許容されるスライディングコンタクトに使用されます。
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充填PTFEグレード（カーボン、ガラス、ブロンズなど）は、強化された機械的または熱的特性と引き換えに、いくつかの電気的特性を提供する：
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絶縁耐力と耐環境性
- PTFEは、極端な温度下（-200℃～+260℃）でも絶縁耐力（50～170kV/mm）を維持します。
- 低い表面張力（撥水・撥油性）により、汚染による漏電を防ぎます。
- 高いガス透過性（シリコーン同様）により、電荷を閉じ込めることなく気密封止に使用できます。
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グレードと用途
- バージンPTFE:高純度絶縁体（半導体装置など）に使用される。
- 充填PTFE:選ばれる理由 カスタムPTFE部品 耐摩耗性が必要なブッシュなど）。
- 特殊な形状（テープ、シート、キャップ）は、PTFEの絶縁性を活用し、実験室や工業の安全性を高めます。
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カスタム部品の設計上の考慮事項
- 電気絶縁用：バージンPTFEを優先する。
- 多機能部品の場合：二次的な必要性に基づいてフィラーを選択する（例：剛性を高めるためのガラス）。
- フィラー濃度が誘電損失と抵抗率に与える影響を常に確認する。
これらの微妙な違いを理解することで、エンジニアは電気的性能のためにPTFEの選択を最適化することができ、同時に幅広い用途の要求を満たすことができます。
まとめ表
| PTFEタイプ | 主な電気的特性 | 代表的用途 |
|---|---|---|
| バージンPTFE | - 誘電率：2-2.1 |
- 誘電正接: 0.0003-0.0007
- 体積抵抗率: 10¹⁸-10¹⁹ Ohmcm | 高周波ケーブル、半導体部品 | 充填PTFE
- | 低抵抗（フィラーにより異なる）
- 中程度の誘電損失
摺動接点、耐摩耗性ブッシング
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