ガラス繊維入りPTFEは、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）に25重量％のガラス繊維を配合し、機械的・熱的特性を高めた特殊なPTFEです。この複合材料は、PTFE固有の耐薬品性、非粘着性表面、幅広い温度耐性を維持しながら、クリープや摩耗などのいくつかの制限に対処しています。それは標準的なPTFEが時間の経過とともに変形するか、または低下するかもしれない要求の厳しい産業適用で広く利用されている。
キーポイントの説明
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組成と構造
- ガラス繊維強化PTFEは、PTFE樹脂に25％のガラス繊維をブレンドし、強化マトリックスを形成します。ガラス繊維は構造的な足場として機能し、PTFEのコア特性を損なうことなく寸法安定性を向上させる。
- ベースとなるPTFEは炭素-フッ素結合を持つフッ素樹脂で、その不活性と低摩擦性で知られている。ガラス繊維の添加により、応力下での挙動が変化する。
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機械的特性の向上
- コールドフロー/クリープの低減:ガラス繊維は、PTFEが持続的な圧力下で変形する傾向を抑制します。
- 高い耐摩耗性:複合材料は、純粋なPTFEよりも研磨環境に耐え、部品の寿命を延ばします。
- 耐荷重性の向上:スラストワッシャーやピストンリングのような高応力用途に適しています。
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熱および化学的性能
- 温度範囲:極低温から260°C（500°F）までの温度で使用でき、短期的には300°Cまで耐えられる。
- 耐薬品性:溶融アルカリ金属とフッ素を除くほとんどの化学薬品（酸、アルカリ、溶剤）に耐える。化学処理プラントのような腐食性環境に最適。
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電気特性と表面特性
- PTFEの優れた電気絶縁性を保持し、以下の用途に有用。 カスタムPTFE 電子機器用部品。
- 低摩擦係数（非粘着性）は持続するが、繊維が含まれているため、未充填のPTFEより若干高い。
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トレードオフと考慮点
- 柔軟性の低下:ガラス繊維は剛性を増加させるため、動的なシール用途では使用が制限される場合がある。
- 加工性:純粋なPTFEよりも工具に対する摩耗性が高いが、複雑な部品の精密加工が可能。
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用途
- 高負荷/低潤滑環境における工業用シール、ブッシング、ガスケット
- 耐食性が重要なケミカルポンプ部品やバルブシート
- 熱安定性が要求される航空宇宙部品や自動車部品
ガラス繊維強化PTFEは、材料科学が特定の工学的課題に対応するためにポリマーをどのように調整するかを例証するものです。その強度と弾力性のバランスから、性能の限界に挑む産業界に欠かせない材料となっています。
総括表
| 特性 | ガラス繊維入りPTFE |
|---|---|
| 組成 | ガラス繊維25重量％、PTFE樹脂とのブレンド |
| 機械的利点 | クリープ低減、耐摩耗性向上、耐荷重性向上 |
| 温度範囲 | -260°C～260°C（短期は300°Cまで） |
| 耐薬品性 | 耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性（溶融アルカリ金属およびフッ素を除く） |
| 電気的特性 | 優れた絶縁性、低摩擦係数 |
| 用途 | 工業用シール、ケミカルポンプ部品、航空宇宙/自動車部品 |
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