充填PTFEは、バージンPTFEを改質したもので、化学的不活性や耐熱性といった基本材料の長所を維持しながら、特定の特性を高めるために様々な充填材を組み込んだものです。最も一般的なタイプは、カーボン入り、ガラス入り、銅入りのPTFEで、それぞれ異なる用途向けに調整されている。カーボン充填PTFEは圧縮強度と導電性を向上させ、ガラス充填は耐久性と耐薬品性を高め、銅充填は反応性を高める代わりに導電性を最大化します。青銅充填PTFEやグラファイト充填PTFEのような他の種類は、寸法安定性や耐摩耗性のような追加的な利点を提供します。これらの充填グレードは、要求の厳しい機械、電気、高圧環境におけるPTFEの使用可能性を拡大します。
キーポイントの説明
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ベースPTFEの特性
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バージンPTFEには、それを価値あるものとする固有の特性がある：
- 極めて低い摩擦係数（0.05～0.10）
- 化学的不活性（溶融アルカリ金属を除くほとんどの化学薬品に耐える）
- 広い温度範囲（-200℃～+260）
- 優れた誘電特性（絶縁材料）
- 機械的強度の低さ、クリープ（コールドフロー）、耐摩耗性などの欠点があるが、フィラーによって解決される。
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バージンPTFEには、それを価値あるものとする固有の特性がある：
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一般的なフィラーの種類とその効果
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カーボン充填PTFE
- 特性 :高い圧縮強度、熱伝導性／電気伝導性の向上、透水性の低減。
- トレードオフ :バージンPTFEに比べ耐薬品性が若干低下。
- 用途 :導電性を必要とする電気部品、ベアリング、シール。
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ガラス繊維入りPTFE
- 特性 :耐久性、耐薬品性、圧縮強度が向上。
- トレードオフ :研磨面（相手部品を摩耗させる可能性がある）、ダイナミックシールには不向き。
- 用途 :高圧シール（最大40,000 PSI）、化学処理装置。
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銅充填PTFE
- 特性 :優れた熱伝導性/電気伝導性、改善された耐摩耗性。
- トレードオフ :腐食しやすく、化学反応しやすいので、腐食環境を避けること。
- 用途 :電気接点、熱交換器
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特殊充填PTFEグレード
- ブロンズ充填PTFE:寸法安定性を高め、クリープを抑え、耐摩耗性を向上させます。高荷重のベアリングやブッシングに使用される。
- グラファイト充填PTFE:中程度の耐圧性と潤滑性を持ち、蒸気/流体用途で一般的。
- 二硫化モリブデン（Moly）充填PTFE:耐熱性を向上させ、摩擦をさらに低減させる。
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加工方法
- フィラーはPTFEと以下の方法でブレンドされる。 混合されます。 均一な分布を確保する。
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充填PTFEの一般的な形状は以下の通り：
- 粒状 :機械加工用にロッド/チューブに成形。
- ファインパウダー :潤滑油添加剤として使用。
- 発泡PTFE :ガスケット用途
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購入者のための選択上の考慮事項
- 機械的ニーズ:高応力用途にはガラスまたはカーボン充填材を優先する。
- 導電性の要件:電気／熱伝導のための銅または炭素フィラー。
- 化学暴露:ガラス繊維強化PTFEは腐食性環境に優れています。
- 耐摩耗性:青銅またはモリブデン充填材は摩耗を軽減するが、相手表面との適合性チェックが必要な場合がある。
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性能のトレードオフ
- 充填PTFEは、機械的改良のためにベースPTFEの特性（例えば、純粋な耐薬品性）を犠牲にします。
- 例銅フィラーは導電性を高めるが、酸性環境では腐食のリスクをもたらす。
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産業用途
- 自動車 :燃料システムシール用カーボン充填PTFE
- 航空宇宙 :高圧油圧シール用ガラス繊維強化PTFE
- 電子機器 :ヒートシンクや導電性部品用の銅充填PTFE。
これらのバリエーションを理解することで、購入者はコスト、性能、寿命のバランスを取りながら、特定の運用上の要求に沿った充填PTFEグレードを選択することができます。
要約表
| 充填材タイプ | 主要特性 | トレードオフ | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|
| カーボン | 導電性、圧縮強度の向上 | 耐薬品性の低下 | 電気部品、ベアリング、シール |
| ガラス | 高耐久性、耐薬品性 | 研磨面 | 高圧シール、化学装置 |
| 銅 | 優れた熱伝導性／電気伝導性 | 腐食しやすい | 電気接点、熱交換器 |
| ブロンズ | 優れた耐摩耗性、寸法安定性 | 高コスト | 高負荷ベアリング、ブッシング |
| グラファイト | 適度な耐圧性、潤滑性 | 機械的強度は低い | 蒸気/流体用途 |
| 二硫化モリブデン | 高耐熱性、摩擦低減 | 互換性チェックが必要 | 高温シール |
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