ブロンズ充填PTFEは、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）固有の特性とブロンズフィラーの機械的利点を組み合わせた特殊複合材料です。この材料はPTFEの低い摩擦特徴を維持している間高められた強さ、熱伝導性および耐久性を表わす。標準的なPTFEでは劣化が早すぎるような過酷な工業用途、例えばヘビーデューティー・ベアリング、ブッシング、流体処理システムなどで特に重宝される。ブロンズフィラーの含有量（通常60%まで）により、耐薬品性を犠牲にした暗褐色の材料となり、荷重下での機械的性能が飛躍的に向上します。
キーポイントの説明
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機械的特性の向上
- 高い硬度と強度 :ブロンズ粒子がPTFEマトリックスを強化し、永久変形することなく、より大きな圧縮力に耐えることができます。
- 耐摩耗性の向上 :ブロンズフィラーは、摺動用途においてバージンPTFEと比較して10～100倍の摩耗率を低減します。
- 低摩擦を維持 :摩擦係数はわずかに上昇するものの（純粋なPTFEの0.05～0.1に対し0.1～0.3）、あらゆる固体材料の中で最も低い値を維持している。
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熱性能の利点
- 熱伝導率 :ブロンズは未充填のPTFEに比べて熱伝達を5-10倍改善し（3-5 W/mK対0.25 W/mK）、局所的な過熱を防止します。
- 低熱膨張 :複合材料は、温度範囲（-200℃～+260℃）を越えて寸法安定性を維持します。
- 高温耐性 :PTFEの使用上限（連続260℃）に近い機械的特性を保持。
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主な産業用途
- プレーンベアリングとブッシング :自動車および機械部品の自己潤滑性と耐荷重性を両立
- パイプラインとタンクライニング :多くの腐食性媒体に対する耐薬品性を維持しながら、摩耗性スラリーに耐える
- ヘビーデューティーシール :標準的なPTFEが押し出されたり、早期に摩耗したりする油圧システムやコンプレッサーに使用されます。
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材料の限界
- 耐薬品性の低下 :青銅フィラーは強酸や酸化剤に弱い。
- 電気伝導性 :絶縁性のバージンPTFEとは異なり、ブロンズフィラーは適度に導電性の材料を作成します。
- 色と外観 :ダークブラウンの色調は、消費者が目にする用途では好ましくないかもしれない。
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購入時の考慮事項
- 充填率 :一般的なグレードは40～60重量％の青銅を含み、比率が高いほど機械的特性は向上するが、柔軟性は低下する。
- 製造形態 :ロッド、チューブ、シート、およびさまざまな用途の要件に応じたカスタム成形部品として入手可能
- コスト要因 :通常、未充填のPTFEより2～3倍高価だが、耐用年数の延長を考慮すると、費用対効果に優れることが多い。
この材料のユニークな特性の組み合わせは、PTFEの潤滑性と金属部品の構造的完全性の両方が必要な状況で特に価値を発揮します。熱伝導性の向上が、特定の用途における放熱にどのような影響を与えるか、検討したことはありますか？この特性だけで、高速ベアリングの用途では、材料の割増が正当化されることがよくあります。
総括表
| 特性 | ブロンズ充填PTFE | 標準PTFE |
|---|---|---|
| 硬度と強度 | 高い（ブロンズ粒子で強化） | 低い |
| 耐摩耗性 | 10～100倍の耐摩耗性 | 摩耗しやすい |
| 摩擦係数 | 0.1-0.3 | 0.05-0.1 |
| 熱伝導率 | 3-5 W/mK | 0.25 W/mK |
| 温度範囲 | -200°C ～ +260°C | -200°C ～ +260°C |
| 耐薬品性 | 低下（強酸／酸化剤に弱い） | 優れている |
| 導電性 | 中程度の導電性 | 絶縁性 |
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