PTFE（四フッ化エチレン樹脂）は、工業用、医 療用、一般消費者向けの用途で重宝されるユニーク な物理的特性を備えた高性能フッ素樹脂です。PTFEの主な特性には、卓越した耐薬品性、 熱安定性、低摩擦性、電気絶縁性などがあります。これらの特性は、強力な炭素-フッ素結合と半結晶構造に由来するもので、他の素材が機能しないような過酷な環境でも性能を発揮することができる。以下は、その物理的特性と実用的な意味の詳細な内訳である。
キーポイントの説明
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熱的性質
- 融点:327°C (620°F)、航空宇宙や産業機械のような高温環境での使用が可能。
- 動作範囲:100°F～450°F（-73°C～232°C）で安定した性能を発揮し、極低温および高熱用途に最適。
- 熱安定性:長時間の高温下でも劣化しにくい。 カスタムPTFE部品 過酷な条件下でのシールやガスケットのようなカスタムPTFE部品。
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機械的特性
- 密度 2.2g/cm³で、多くのプラスチックより重いが、耐久性の割には軽い。
- 硬度 60-65ショアDで、Oリングのような部品の柔軟性と剛性のバランスをとる。
- 引張強度:3,625～4,496psiで、表面はノンスティックだが耐荷重用途に適している。
- 伸び:最低300～400％。破壊を伴わない変形が可能で、動的なシールシステムに有用。
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耐薬品性と電気抵抗
- 化学的不活性:ほぼすべての酸、アルカリ、溶剤に耐性があり、実験機器や化学処理に最適。
- 誘電特性:優れた絶縁体であり、電子機器や配線に広く使用されている。
- 紫外線/オゾン耐性:日光や酸化環境に影響されず、屋外用途で長持ちする。
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表面と摩擦特性
- 摩擦係数:~0.04（最も低い数値の1つ）、ベアリングなどの可動部の摩耗を低減。
- 非粘着性:超低表面エネルギーが接着を防ぎ、調理器具や工業用コーティングの定番。
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燃焼性と耐環境性
- 燃焼性:V0（自己消火性）、厳しい安全基準を満たす。
- 限界酸素指数（LOI） 95％で、高酸素環境でもほとんど燃焼しない。
- 吸水性:0.01%（24時間）、湿度や湿潤条件下での寸法安定性を確保。
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光学および放射線特性
- 屈折率:1.38、特殊な光学用途に有用。
- 耐放射線性:劣っている。長時間の電離放射線照射で劣化するため、原子力の使用が制限される。
これらの特性を併せ持つPTFEは、医療用インプラントから半導体製造まで、要求の厳しい用途に選ばれる材料である。PTFEの多用途性は、性能と信頼性を融合させたニッチな用途向けにPTFEがしばしばカスタマイズされる理由を裏付けている。
要約表
| プロパティ | 値/範囲 | 用途 |
|---|---|---|
| 融点 | 327°C | 高温シール、航空宇宙 |
| 使用温度範囲 | -100°F ～ 450°F (-73°C ～ 232°C) | 極低温から工業熱まで |
| 耐薬品性 | 耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性 | 実験器具、化学処理 |
| 摩擦係数 | ~0.04（最低値） | ベアリング、ノンスティックコーティング |
| 絶縁強度 | 優れた絶縁体 | 電子機器、配線 |
| 燃焼性評価 | V0（自己消火性） | セーフティクリティカルな環境 |
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