PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）とPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）は、機械的、熱的、化学的特性のユニークな組み合わせにより、バックアップリング材料として広く使用されています。これらのポリマーは、特に高圧、極端な温度、化学薬品への暴露を伴う過酷な環境において、Oリングのような一次シールを押し出しから保護するのに優れています。寸法安定性により、荷重下でも安定した性能を発揮し、耐変形性によりシールの不具合を防ぎます。PTFEとPEEKのどちらを選択するかは、具体的なアプリケーションの要件によって異なり、PTFEは優れた化学的不活性と低摩擦を提供し、PEEKはより高い機械的強度と耐熱性を提供します。
キーポイントの説明
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寸法安定性と圧縮強度
- PTFEもPEEKも、高圧下でもその形状を維持するため、シールが損なわれる可能性のある押し出しギャップを防ぎます。
- PTFEの低い耐クリープ性は強化タイプで改善され、PEEK固有の剛性は動的用途でより優れた耐荷重性を提供します。
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耐薬品性
- PTFEは、ほとんどの化学物質に対してほぼ不活性であるため、酸/アルカリ処理や化学パイプラインのような腐食性環境に最適です。
- PEEKは炭化水素や蒸気に耐性がありますが、強酸や紫外線にさらされると劣化する可能性があり、特定の化学用途での使用が制限されます。
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温度性能
- PTFEは-200℃から+260℃まで使用可能で、極低温および中程度の高温環境に適している。
- PEEKは250℃までの連続使用に耐え（短期ピークは300℃まで）、航空宇宙や自動車システムに好まれる。
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摩擦・摩耗特性
- PTFEの超低摩擦係数は、動的シール（ピストンリングなど）の摩耗を低減しますが、耐摩耗性を高めるためにガラス繊維などの充填材を添加することがあります。
- PEEK固有の耐摩耗性と高いPV（圧力-速度）限界は、高速または長時間のシールに適しています。
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用途別の利点
- PTFEバックアップリング:化学プラント、低温システム、無潤滑運転が必要な場合に最適。スパイラル状に巻かれたPTFEタイプは、極度の磨耗に対応します。
- PEEKバックアップリング:油圧システム、高圧バルブ、強度や熱安定性が重要なオイル/ガスなどの産業に最適。
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コストと加工性
- PTFEはコスト効率が高く、カスタム形状への加工が容易ですが、PEEKの優れた性能は、要求の厳しい用途では高価格を正当化します。
これらの要因（化学的暴露、圧力/温度範囲、機械的応力）を評価することで、エンジニアはシールの寿命を延ばし、メンテナンスを減らすために最適な材料を選択することができます。
まとめ表
| 特性 | PTFEバックアップリング | PEEKバックアップリング |
|---|---|---|
| 温度範囲 | -200°C ～ +260°C | 最高 250°C (300°C ピーク) |
| 耐薬品性 | ほぼ不活性 | 炭化水素に強く、強酸には弱い |
| 機械的強度 | 中程度（フィラーで改善） | 高い |
| 摩擦係数 | 超低 | 低 |
| 最適な用途 | 化学プラント、極低温 | 油圧、石油/ガス、航空宇宙 |
| コスト | より低い | より高い |
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