テフロンPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、その卓越した熱的・電気的性能特性で有名であり、要求の厳しい工業用途や商業用途で好まれる材料となっています。構造的完全性を維持しながら極端な温度に耐えるその能力は、優れた電気絶縁特性と組み合わされ、高性能シナリオのための多目的なポリマーとして位置づけられています。この材料の熱安定性は、極低温条件から600°F以上までの範囲に及び、クリープや寸法変化に対する顕著な耐性を備えています。電気的には、過酷な環境下でも高い絶縁耐力（500 V/mil）と絶縁抵抗を発揮します。これらの特性は、熱や電流に強い炭素-フッ素結合を特徴とするPTFEのユニークな分子構造に由来する。
キーポイントの説明
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熱性能特性
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耐熱温度:
- 260°C（500°F）までの連続使用、および315°C（600°F）までの短時間暴露でも著しい劣化なし。
- 極低温条件下でも脆くならず、-200℃まで柔軟性を維持。
- 高自着火温度（～560℃）の難燃性で、高熱用途の安全基準を満たす。
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熱安定性:
- 熱膨張係数が低く(100-130×10-⁶/℃)、温度変化に対する寸法安定性が高い。
- ガスケットやシールに重要な高温下でのクリープを最小限に抑えます。
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絶縁特性:
- 熱伝導率が低く（～0.25W/m・K）、航空宇宙や電子機器の熱シールドに有効。
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耐熱温度:
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電気特性
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絶縁耐力:
- 1ミルあたり500ボルト（20kV/mm）まで耐えることができ、高電圧絶縁においてほとんどのプラスチックを凌駕します。
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表面および体積抵抗率:
- 表面抵抗率 >10¹⁶ ohms/square、表面リーク電流を防ぐ。
- 体積抵抗率 >10¹⁸ ohm-cm、ケーブルや回路部品の絶縁に最適。
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誘電率と損失:
- 周波数（1Hz-10GHz）にわたって安定した誘電率（2.1）。
- 誘電正接<0.0002で、高周波システムにおけるエネルギー損失を最小限に抑えます。
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絶縁耐力:
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比較優位性
- 不活性な分子構造により、極限環境ではPVCやシリコンのような材料よりも優れている。
- 耐熱性（対セラミックスなど）と電気特性（対ガラスなど）を併せ持ち、マルチマテリアルソリューションの必要性を低減します。
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これらの特性を活用したアプリケーション
- サーマル:調理器具用ノンスティックコーティング、工業炉部品 (PTFEテフロン） および極低温シール
- 電気:高電圧ケーブル、半導体ウェハーキャリア、航空宇宙用配線の絶縁材。
購入者にとって、PTFEの二重の性能プロファイルは、二次コーティングや複合材料を排除することにより、ライフサイクルコストを削減します。また、熱サイクルや電気的ストレスに対する信頼性により、長期的な耐久性が保証されるため、ミッションクリティカルな用途においてプレミアム価格が正当化されます。
総括表
| 特性 | PTFEの性能 | 意義 |
|---|---|---|
| 耐熱温度 | -260°C ～ +315°C (-328°F ～ +600°F) | 劣化することなく極端な暑さ/寒さに耐える |
| 絶縁耐力 | 500 V/mil (20 kV/mm) | 優れた高電圧絶縁性 |
| 熱膨張率 | 100-130 × 10-⁶/°C | 熱サイクルによる寸法変化が少ない |
| 体積抵抗率 | >10¹⁸ Ω-cm | 敏感な電子機器の電流漏れを防止 |
| 誘電率 | 2.1（1Hz～10GHzで安定） | RF/マイクロ波システムにおける信頼性の高いシグナルインテグリティ |
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