Füllstoffe verbessern die Eigenschaften von PTFE, indem sie seine inhärenten Einschränkungen wie geringe mechanische Festigkeit, schlechte Verschleißfestigkeit und hohe Kriechneigung beseitigen.Durch die Beimischung von Materialien wie Glasfasern, Kohlenstoff, Graphit, Bronze oder Edelstahl erhält PTFE eine höhere Härte, Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen Verformung und Abrieb.Dank dieser Verbesserungen eignet sich gefülltes PTFE für anspruchsvolle Anwendungen wie Dichtungen, Lager und kundenspezifische PTFE-Teile , wo reines PTFE versagen würde.Die Wahl des Füllstoffs hängt von den spezifischen Leistungsanforderungen ab, wie z. B. Tragfähigkeit, chemische Beständigkeit oder Reibungsreduzierung.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Verbesserung der mechanischen Festigkeit
- Reines PTFE ist weich und neigt dazu, sich unter Belastung zu verformen.Füllstoffe wie Glasfasern (15-40% Konzentration) oder Kohlefasern (10-30%) erhöhen die Zugfestigkeit und Steifigkeit erheblich.
- Beispiel:Glasgefülltes PTFE weist eine bis zu dreifach höhere Druckfestigkeit auf als ungefülltes PTFE und ist damit ideal für hochbelastete Lager.
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Verschleißfestigkeit und Abriebfestigkeit
- Die geringe Verschleißfestigkeit von PTFE wird durch Füllstoffe wie Graphit (5-15%) oder Molybdändisulfid (1-5%) verbessert, die die Reibung verringern und Materialverluste bei dynamischen Anwendungen verhindern.
- Beispiel:Graphitgefülltes PTFE wird wegen seiner selbstschmierenden Eigenschaften in Kolbendichtungen verwendet.
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Wärmeleitfähigkeit und -stabilität
- Füllstoffe aus Bronze (40-60%) oder Edelstahl verbessern die Wärmeableitung und verringern Probleme mit der Wärmeausdehnung in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
- Beispiel:Bronzegefülltes PTFE wird häufig in Buchsen für Industriemaschinen verwendet.
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Kriechbeständigkeit
- Füllstoffe wie Kohlenstofffasern oder mineralische Partikel minimieren das Kaltfließen (Kriechen) und sorgen so für Formstabilität bei längerer Belastung.
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Chemikalien- und Korrosionsschutz
- Füllstoffe aus rostfreiem Stahl oder aromatischem Polyester erhöhen die Korrosionsbeständigkeit und erweitern die Einsatzmöglichkeiten von PTFE in chemischen Verarbeitungsanlagen.
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Individuelle Anpassung für spezifische Anwendungen
- Die Kombination von Füllstoffen (z. B. Glas + Graphit) ermöglicht maßgeschneiderte Eigenschaften für kundenspezifische PTFE-Teile und zwar unter Berücksichtigung von Verschleißfestigkeit, Belastbarkeit und Schmierungsanforderungen.
Haben Sie bedacht, wie sich die Wahl des Füllstoffs auf die Lebensdauer von PTFE-Komponenten in Ihrer Anwendung auswirkt?Die richtige Mischung kann PTFE von einem einfachen Auskleidungsmaterial zu einem technischen Hochleistungswerkstoff machen.
Zusammenfassende Tabelle:
| Füllstofftyp | Wesentliche Vorteile | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Glasfaser (15-40%) | 3x höhere Druckfestigkeit | Hochbelastbare Lager, Strukturteile |
| Graphit (5-15%) | Selbstschmierend, reduziert Reibung | Kolbendichtungen, dynamische Komponenten |
| Bronze (40-60%) | Verbesserte Wärmeableitung | Buchsen, Hochtemperaturmaschinen |
| Kohlefaser (10-30%) | Verbesserte Kriechfestigkeit, Steifigkeit | Luft- und Raumfahrt, Automobilkomponenten |
| Rostfreier Stahl | Korrosionsbeständigkeit | Chemische Verarbeitungsgeräte |
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