PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、機械的特性と熱的特性のユニークな組み合わせで知られる高性能ポリマーで、要求の厳しい用途に最適です。その機械的特性には、適度な引張強さ（1,500～3,000 psi）、低い剛性（曲げ弾性率72,000 psi）、優れた耐衝撃性（3.5 ft-lbs/in notch）などがあります。熱的には、PTFEは-73℃から260℃の温度に耐えることができ、66psiでの熱変形温度は250°Fである。摩擦係数が0.10と非常に低く、耐薬品性にも優れています。PTFEはクリープや摩耗を起こしやすいが、フィラーや複合材を使用することでこれらの制限を緩和することができ、以下のような用途に適している。 カスタムPTFE部品 航空宇宙、医療、化学処理などの産業における
キーポイントの説明
機械的特性
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引張強さ:
- 範囲：1,500～3,000psi（金属に比べ中程度だが、非荷重用途には十分）。
- トレードオフ：ナイロンのようなエンジニアリング・プラスチックより低いが、柔軟性で補える。
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曲げ弾性率:
- 72,000psi（比較的低い剛性）で、PTFEを柔らかくしなやかにする。
- 用途シールやガスケットに最適だが、構造用には補強が必要な場合がある。
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耐衝撃性:
- 3.5ft-lbs/inノッチ（フッ素樹脂に最適）。
- 実用的な用途：バルブライナーのような急激な荷重を受ける部品に適している。
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摩擦と摩耗:
- 動摩擦係数：0.10（固体の中では最も低い）
- 弱点：耐摩耗性に劣る。フィラー（ガラス繊維など）により耐久性が向上する。 カスタムPTFE部品 .
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クリープ抵抗:
- 一定の応力がかかると変形しやすい（シールなど）。
- 解決策接着ゴム芯材や充填剤添加により寸法安定性が向上します。
熱特性
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温度範囲:
- 動作温度：-73°C～260°C（短期間は大気中で500°Fまで）。
- 利点高温環境（化学反応器など）において、ほとんどのプラスチックより優れている。
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熱変形温度（HDT）:
- 66 psiで250°F（PEEKより低いが、非構造用途には許容可能）。
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熱膨張:
- 係数：8.9 × 10-⁵ in/in/°F（金属より高い）。
- 設計上の考慮事項：金属部品とのアセンブリに許容が必要。
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熱安定性:
- 不燃性であり、極端な温度でも特性を保持する。
- 例航空宇宙用ワイヤー絶縁に使用
その他の特性
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耐薬品性:
- 溶融アルカリ金属を除くすべての化学薬品に対して実質的に不活性。
- 腐食性環境（化学処理装置など）には不可欠。
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電気絶縁:
- 高周波でも優れた誘電特性。
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生体適合性:
- 医療機器（カテーテルなど）用としてFDA承認済み。
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吸水性:
- 24時間後<0.01%（無視できる）、湿度の高い条件下での安定性を確保。
PTFE特性の向上
- 充填剤:グラスファイバー、カーボン、ブロンズは、強度、クリープ、摩耗を改善する。
- 設計の適応:補強コアや層状複合材が限界に対処。
PTFEは汎用性が高いため、以下の用途に最適です。 カスタムPTFE部品 性能と製造可能性のバランスをとるシール、ベアリング、断熱材のいずれにおいても、その特性は特定のニーズに合わせて調整することができます。
要約表
| プロパティ | 価値 | 重要な意味 |
|---|---|---|
| 引張強度 | 1,500-3,000 psi | 中程度の強度で、非荷重用途に適する。 |
| 曲げ弾性率 | 72,000 psi | 剛性が低く、シールやガスケットに最適。 |
| 耐衝撃性 | 3.5 ft-lbs/in ノッチ | 急激な荷重を受ける部品に適している。 |
| 摩擦（動的） | 0.10 | 固体の中で最も低く、低摩擦用途に最適。 |
| 温度範囲 | -73°C～260°C（短期500°F） | 化学・工業用途の優れた高温性能 |
| 耐薬品性 | 事実上不活性 | ほとんどの化学薬品に耐性があり、腐食性環境に最適。 |
| 熱膨張率 | 8.9 × 10-⁵ in/in/°F | 金属より高い。組立品に設計上の許容誤差が必要。 |
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