PTFE（四フッ化エチレン樹脂）は優れた温度安定性を示し、幅広い用途に適しています。融点は326℃（620°F）で、-268℃（-450°F）の極低温から260℃（500°F）まで効果的に作動する。650℃（1200°F）を超えると、PTFEは解重合し始める。靭性や自己潤滑性などの機械的特性は極端な低温でも安定したままであり、高温耐性は優れた化学的不活性と低摩擦によって補完されます。機械的特性を向上させるために、熱安定性を損なうことなくフィラーを添加することができます。このため、PTFEは、航空宇宙、医療、工業用途などの厳しい環境に最適です。
キーポイントの説明
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温度範囲と安定性
- PTFEは以下の温度範囲で効果的に機能します。 から-268°C (-450°F) から 260°C（500°F）まで で、構造的完全性と性能を維持します。
- 極低温では、高い強度、靭性、自己潤滑性を維持するため、宇宙空間や液化ガスの取り扱いのような極低温用途に理想的です。
- PTFEは、その上限温度（～260℃）付近では、著しい劣化を起こすことなく安定した状態を保ちますが、この閾値付近に長時間さらされると、長期的な性能に影響を及ぼす可能性があります。
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溶融と分解
- 融点 融点 PTFEの融点は 326°C に達するが、一般的な熱可塑性プラスチックのようには流動しない。代わりにゲル状になる。
- 上記 650°C 以上 PTFEは 解重合 テトラフルオロエチレンなど）。このため、高熱環境での取り扱いには注意が必要である。
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熱応力下での機械的特性
- -196℃でも -196°C PTFE保持率 5%の伸びを維持 で、卓越した低温靭性を示す。
- 機械的強度は一部のエンジニアリング・プラスチックよりも低いものの、フィラー（ガラス、カーボン、ブロンズなど）を添加することで、耐熱性や耐薬品性を犠牲にすることなく、耐摩耗性や安定性などの特性を向上させることができます。特殊なニーズに カスタムPTFE部品 は、特定のフィラーで調整することができます。
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難燃性と安全性
- PTFEは 不燃性 (定格 V0 (UL94による)であり 限界酸素指数95 つまり、純酸素でもほとんど燃焼を維持できない。
- しかし 耐放射線性に劣り また、極端な温度では有毒ガスが発生する可能性があるため、高エネルギー環境での使用には注意が必要です。
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熱特性を利用した用途
- 高温用途:ガスケット、シール、化学処理におけるライニング（耐食性が重要な場合）。
- 極低温用途:航空宇宙や超伝導システムのシールや絶縁体。
- 日常的な例:非粘着性の調理器具（ただし、安全のため、通常は260℃に制限されている）および高温での無菌性を必要とする医療機器。
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比較優位性
- 多くのプラスチックと異なり、PTFEは 低摩擦係数 そして 誘電特性 はその温度範囲にわたって安定している。
- 吸水率 0.01%の吸水率 そして UV耐性 は、湿気の多い場所や屋外での耐久性 をさらに向上させます。
購入者は、これらの特性を理解することで、熱安定性が最も重要な環境ではPTFEを選択し、フィラー強化配合では機械的弱点に対処することができます。微妙な性能限界については、常に特定のグレードのデータシートを確認してください。
総括表
| プロパティ | 値/説明 |
|---|---|
| 動作範囲 | -268°C（-450°F）～260°C（500°F） |
| 融点 | 326°C |
| 分解 | 650°C で有毒ガスを発生 |
| 低温靭性 | 極低温用途に理想的な-196℃で5%の伸びを維持 |
| 難燃性 | 不燃性（UL94 V0）、LOI 95 |
| 主な用途 | 高温シール、極低温絶縁体、化学処理、医療機器 |
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