PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) と PEEK (ポリエーテルエーテルケトン) は、どちらもボールバルブシートに一般的に使用される高性能ポリマーで、それぞれ用途に応じて明確な利点があります。PTFEは、耐薬品性、低摩擦性、温度安定性に優れていますが、特に大きな口径では圧力制限があります。充填PTFEは、耐摩耗性や機械的強度のような特定の特性を向上させることができる。一方、PEEKは優れた機械的強度と高い耐熱性を持ち、より厳しい環境に適しています。どちらを選択するかは、圧力、温度、化学薬品への暴露、機械的応力などの要因によって決まります。
キーポイントの説明
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材料特性と適合性
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PTFE:
- 耐薬品性:耐薬品性に優れ、腐食環境に最適。
- 低摩擦:熱可塑性プラスチックの中で最も摩擦係数が低く、無潤滑でのドライ運転が可能。
- 耐熱温度:幅広い温度範囲で良好な性能を発揮するが、圧力制限がある（小口径では最大～350bar、大口径では～150～175bar）。
- その他の利点:耐火性、疎水性、非濡れ性、FDA認可の食品および医薬品用途。
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PEEK:
- 機械的強度:PTFEより優れており、より高い圧力と機械的ストレスに対応。
- 耐熱温度:PTFEよりも高温に耐えることができ、より過酷な条件に適している。
- 耐摩耗性:研磨条件下での耐久性に優れるが、場合によっては潤滑が必要。
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PTFE:
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圧力とサイズの制限
- PTFEは350barを超える圧力には推奨されず、口径が大きくなるにつれて性能は低下する。
- PEEKはより高い圧力に対応でき、口径の影響を受けにくいため、より大きなシステムや高圧システムに適しています。
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操作上の考慮点
- PTFE:耐薬品性、低摩擦性、メンテナンス性を優先する用途に最適。
- PEEK:PTFEが破損する恐れのある高応力、高温、高圧環境用に好ましい。
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特殊なバリエーション
- 充填PTFE:ガラスやカーボンなどの添加剤は、耐摩耗性、圧縮強度、熱伝導性を向上させ、特定のニーズに合わせて材料を調整することができる。
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選択基準
- 使用環境（化学薬品、温度、圧力）を評価する。
- 機械的要求（摩耗、応力、摩擦）を考慮する。
- 規制要件（例：FDAコンプライアンス）を考慮する。
最終的に、PTFE と PEEK のどちらを選択するかは、ボールバルブの用途に対するこれらの特性のバランスにかかっています。
要約表
| 特性 | PTFE | PEEK |
|---|---|---|
| 耐薬品性 | 優（ほとんどの薬品に耐える） | 良好（多くの薬品に耐える） |
| 温度範囲 | -200°C ～ +260°C | 300°C まで |
| 圧力限界 | ~350バール（小口径） | PTFEより高い |
| 機械的強度 | 低い（充填材が必要） | 上（高い応力に対応） |
| 摩擦 | 最も低い（ドライ走行可能） | 潤滑が必要な場合がある |
| 耐摩耗性 | 中程度（フィラーで改善） | 優秀 |
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