PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は合成フッ素樹脂で、さまざまな工業用および商業用アプリケーションに不可欠な特性を併せ持つことで知られています。その卓越した耐薬品性、低摩擦性、高温安定性、電気絶縁性 は、分子構造中の強い炭素-フッ素結合に由来します。これらの特性により、PTFEは腐食性のある化学処理から高摩耗の機械システムに至るまで、過酷な環境下で信頼性の高い性能を発揮することができる。PTFEの汎用性は、コアとなる利点を維持しながら機械的強度と耐摩耗性を向上させる充填PTFEグレードの利用により、さらに強化されている。また、PTFEの生体適合性は医療用途を可能にし、その非粘着特性は調理器具のコーティングで広く知られるようになった。
キーポイントの説明
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化学組成と構造
- PTFEは、炭素原子とフッ素原子が強い共有結合で直鎖状に並んだフッ素樹脂です。
- 炭素骨格の周りにフッ素のシースがあるため、化学的不活性と安定性に優れています。
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主な特性
- 耐薬品性:溶融アルカリ金属とフッ素ガスを除くすべての工業薬品に対して実質的に不活性である。
- 温度安定性:極低温（-200℃）から高熱（260℃）まで劣化することなく性能を発揮。
- 低摩擦:固体の中で最も低い摩擦係数のひとつ（0.05～0.10）で、ベアリングやシールに最適。
- 電気絶縁:高い絶縁耐力と耐アーク性。
- 非-スティック表面:液体をはじき、付着を防ぐ。 カスタムPTFE部品 .
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強化グレード（充填PTFE）
- ガラス充填 (25%):耐クリープ性と圧縮強度を30～50％向上。
- ブロンズ充填:熱伝導率を高め（バージンPTFEの3倍）、コールドフローを低減。
- カーボン充填:耐摩耗性を高め、透磁率を下げ、ダイナミックシール用途に対応。
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性能指標
- 最大2,900 psiの圧縮強度（ダブルネオプレン）。
- 高負荷ベアリング用の充填グレードでは、10,000 psi-ft/minを超えるPV限界。
- 吸湿性がなく、湿潤環境下でも寸法安定性を維持します。
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用途
- 産業用:ガスケット、ポンプライナー、腐食性流体用実験器具。
- メカニカル:自動車/航空宇宙用低摩擦ブッシュおよびスラストワッシャー
- メディカル:生体適合性を活用したインプラントと手術器具。
- 消費者:非粘着性コーティングとワイヤー絶縁。
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制限事項
- バージン状態では耐摩耗性に劣る（フィラーで対応）。
- 溶融加工ができないため、圧縮成形または機械加工が必要。
- 高熱膨張（100～150μm/m・℃）のため、設計上の補正が必要。
PTFEのユニークな特性は、刺激性の強い化学薬品のシーリングや、手の届かない部品の摩擦低減など、エンジニアリング上の重要な課題を解決します。PTFEは、フィラーの改良による適応性があるため、再生可能エネルギーからバイオ医療機器に至るまで、進化する産業における関連性が保証されます。
総括表
| プロパティ | 特性 |
|---|---|
| 耐薬品性 | 溶融アルカリ金属およびフッ素ガスを除くすべての工業薬品に対して実質的に不活性。 |
| 温度安定性 | 200℃から260℃まで劣化することなく使用可能。 |
| 低摩擦 | 摩擦係数は0.05と低く、ベアリングやシールに最適。 |
| 電気絶縁性 | 高い絶縁耐力と耐アーク性 |
| 非粘着性表面 | 液体をはじき、付着を防ぐ。コーティングやカスタム部品に有用。 |
| 強化グレード | ガラス、ブロンズ、カーボンを充填したPTFEは、耐クリープ性や耐摩耗性などの機械的特性を向上させます。 |
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