Die elektrischen Eigenschaften von PTFE (Polytetrafluorethylen) hängen in hohem Maße von der Qualität und der Art des verwendeten Harzes ab, insbesondere davon, ob es sich um reines (ungefülltes) oder mit Zusatzstoffen gefülltes PTFE handelt.Ungefülltes PTFE bietet aufgrund seiner reinen chemischen Struktur die beste elektrische Isolierung, mit einer Dielektrizitätskonstante von 2-2,1, einem Verlustfaktor von nur 0,0003 und einem Volumenwiderstand von bis zu 10¹⁹ Ohmcm.Gefüllte PTFE-Typen, wie z. B. mit Kohlenstoff, Graphit, Glas oder Bronze gefüllte Varianten, verändern diese Eigenschaften, um die mechanische Festigkeit oder die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern, was oft auf Kosten der elektrischen Leistung geht.Die Wahl zwischen unbehandeltem und gefülltem PTFE hängt von der Abwägung der elektrischen Anforderungen mit anderen funktionalen Anforderungen in Anwendungen wie kundenspezifische ptfe-teile .
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Die überragenden elektrischen Eigenschaften von Virgin PTFE
- Reines (ungefülltes) PTFE weist aufgrund seiner reinen Molekularstruktur die besten elektrischen Isolationseigenschaften auf.
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Die wichtigsten Kennzahlen sind:
- Dielektrizitätskonstante: 2-2,1 @1MHz (minimiert den Energieverlust bei Hochfrequenzanwendungen).
- Verlustfaktor: 0,0003-0,0007 @1MHz (entscheidend für Isolatoren mit geringer Wärmeentwicklung).
- Volumenwiderstand: 10¹⁸-10¹⁹ Ohmcm (nahezu perfekter Isolator für Hochspannungsanwendungen).
- Anwendungen:Ideal für empfindliche elektrische Komponenten wie Leiterplatten oder Hochfrequenzkabel.
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Einfluss der Füllstoffe auf die elektrische Leistung
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Gefüllte PTFE-Sorten (z. B. Kohlenstoff, Glas, Bronze) tauschen einige elektrische Eigenschaften gegen verbesserte mechanische oder thermische Eigenschaften:
- Kohlenstoff/Graphit-gefülltes PTFE:Erhöht die Leitfähigkeit, verringert den Durchgangswiderstand und verbessert die Verschleißfestigkeit.
- Glasgefülltes PTFE:Senkt die Durchschlagfestigkeit leicht, verbessert aber die Dimensionsstabilität.
- Bronzegefülltes PTFE:Verbessert die Wärmeleitfähigkeit, kann aber den Verlustfaktor erhöhen.
- Beispiel:Mit Kohlenstoff gefülltes PTFE wird in Gleitkontakten verwendet, bei denen eine mäßige Leitfähigkeit akzeptabel ist.
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Gefüllte PTFE-Sorten (z. B. Kohlenstoff, Glas, Bronze) tauschen einige elektrische Eigenschaften gegen verbesserte mechanische oder thermische Eigenschaften:
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Durchschlagfestigkeit und Umweltbeständigkeit
- PTFE behält seine Durchschlagsfestigkeit (50-170 kV/mm) auch bei extremen Temperaturen (-200°C bis +260°C).
- Seine niedrige Oberflächenspannung (wasser- und fettabweisend) verhindert durch Verschmutzung verursachte elektrische Lecks.
- Die hohe Gasdurchlässigkeit (wie bei Silikon) ermöglicht die Verwendung in hermetischen Dichtungen ohne Einschluss von Ladungen.
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Qualitäten und Anwendungen
- Reines PTFE:Bevorzugt für hochreine Isolatoren (z. B. für Halbleitergeräte).
- Gefülltes PTFE:Ausgewählt für kundenspezifische PTFE-Teile die Kompromisse erfordern (z. B. Buchsen, die verschleißfest sein müssen).
- Spezielle Formen (Bänder, Platten, Kappen) nutzen die Isolierung von PTFE für die Sicherheit im Labor und in der Industrie.
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Designüberlegungen für kundenspezifische Teile
- Für elektrische Isolierung:Bevorzugen Sie unbehandeltes PTFE.
- Für multifunktionale Teile:Wählen Sie Füllstoffe entsprechend den sekundären Anforderungen (z. B. Glas für Steifigkeit).
- Überprüfen Sie immer die Auswirkungen der Füllstoffkonzentration auf den dielektrischen Verlust und den spezifischen Widerstand.
Wenn Ingenieure diese Nuancen verstehen, können sie die PTFE-Auswahl für die elektrische Leistung optimieren und gleichzeitig die breiteren Anwendungsanforderungen erfüllen.
Zusammenfassende Tabelle:
| PTFE-Typ | Wichtige elektrische Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Unbehandeltes PTFE | - Dielektrizitätskonstante: 2-2,1 |
- Verlustfaktor: 0,0003-0,0007
- Durchgangswiderstand: 10¹⁸-10¹⁹ Ohmcm | Hochfrequenzkabel, Halbleiterkomponenten | | Gefülltes PTFE
- | Geringerer spezifischer Widerstand (variiert je nach Füllstoff)
- Moderater dielektrischer Verlust
Verbesserte mechanische/thermische Eigenschaften | Gleitkontakte, verschleißfeste Buchsen |
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