PTFE (Polytetrafluorethylen) ist ein Hochleistungspolymer, das für seine einzigartige Kombination von mechanischen und thermischen Eigenschaften bekannt ist und sich daher ideal für anspruchsvolle Anwendungen eignet.Zu seinen mechanischen Eigenschaften gehören eine mittlere Zugfestigkeit (1.500-3.000 psi), eine geringe Steifigkeit (Biegemodul von 72.000 psi) und eine gute Schlagfestigkeit (3,5 ft-lbs/in notch).Thermisch hält PTFE Temperaturen von -73°C bis 260°C stand, mit einer Wärmeverformungstemperatur von 250°F bei 66 psi.Es hat einen außergewöhnlich niedrigen Reibungskoeffizienten (0,10) und eine hervorragende chemische Beständigkeit.PTFE ist zwar anfällig für Kriechen und Verschleiß, aber diese Einschränkungen können durch Füllstoffe oder Verbundkonstruktionen gemildert werden, was seine Eignung für kundenspezifische PTFE-Teile in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizin und der chemischen Verarbeitung.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
Mechanische Eigenschaften
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Zugfestigkeit:
- Bereich:1.500-3.000 psi (moderat im Vergleich zu Metallen, aber ausreichend für nicht tragende Anwendungen).
- Nachteil: Geringer als bei technischen Kunststoffen wie Nylon, kompensiert dies jedoch durch Flexibilität.
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Biegemodul:
- 72.000 psi (relativ geringe Steifigkeit), was PTFE weich und biegsam macht.
- Auswirkungen:Ideal für Abdichtungen und Dichtungen, kann aber für strukturelle Anwendungen eine Verstärkung erfordern.
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Schlagzähigkeit:
- 3,5 ft-lbs/in Kerbe (gut für ein Fluorpolymer).
- Praktische Anwendung:Geeignet für Bauteile, die plötzlichen Belastungen ausgesetzt sind, wie z. B. Ventilauskleidungen.
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Reibung und Abnutzung:
- Dynamischer Reibungskoeffizient:0,10 (niedrigster unter den Feststoffen).
- Schwachstelle:Schlechte Verschleißfestigkeit; Füllstoffe (z. B. Glasfaser) verbessern die Haltbarkeit von kundenspezifische ptfe-teile .
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Kriechwiderstand:
- Neigung zur Verformung unter konstanter Belastung (z. B. bei Dichtungen).
- Lösung:Gebundene Gummikerne oder Füllstoffzusätze verbessern die Dimensionsstabilität.
Thermische Eigenschaften
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Temperaturbereich:
- Einsatzbereich: -73°C bis 260°C (kurzzeitig bis zu 500°F in Luft).
- Vorteilhaft:Übertrifft die meisten Kunststoffe in Hochtemperaturumgebungen (z. B. in chemischen Reaktoren).
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Wärmeableitungstemperatur (HDT):
- 250°F bei 66 psi (niedriger als PEEK, aber akzeptabel für nicht-strukturelle Anwendungen).
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Thermische Ausdehnung:
- Koeffizient: 8,9 × 10-⁵ in/in/°F (höher als Metalle).
- Berücksichtigung der Konstruktion:Erfordert Zulagen in Baugruppen mit Metallkomponenten.
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Thermische Stabilität:
- Nicht brennbar und behält seine Eigenschaften bei extremen Temperaturen bei.
- Beispiel:Verwendung in der Drahtisolierung in der Luft- und Raumfahrt.
Zusätzliche Eigenschaften
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Chemische Beständigkeit:
- Praktisch inert gegenüber allen Chemikalien außer geschmolzenen Alkalimetallen.
- Entscheidend für korrosive Umgebungen (z. B. chemische Verarbeitungsanlagen).
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Elektrische Isolierung:
- Ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften, auch bei hohen Frequenzen.
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Biokompatibilität:
- FDA-zugelassen für medizinische Geräte (z. B. Katheter).
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Wasserabsorption:
- <0,01% nach 24 Stunden (vernachlässigbar), was die Stabilität unter feuchten Bedingungen gewährleistet.
Verbesserung der PTFE-Eigenschaften
- Füllstoffe:Glasfaser, Kohlenstoff oder Bronze verbessern Festigkeit, Kriechverhalten und Verschleiß.
- Design-Anpassungen:Verstärkte Kerne oder geschichtete Verbundwerkstoffe überwinden Grenzen.
Die Vielseitigkeit von PTFE macht es zur ersten Wahl für kundenspezifische PTFE-Teile ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Herstellbarkeit.Ob für Dichtungen, Lager oder Isolierungen, seine Eigenschaften können auf spezifische Anforderungen zugeschnitten werden.
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaft | Wert | Wesentliche Auswirkungen |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 1.500-3.000 psi | Mäßige Festigkeit, geeignet für nicht tragende Anwendungen. |
| Biegemodul | 72.000 psi | Geringe Steifigkeit, ideal für Dichtungen und Dichtungsringe. |
| Schlagzähigkeit | 3,5 ft-lbs/in Kerbe | Gut für Bauteile, die plötzlichen Belastungen ausgesetzt sind. |
| Reibung (dynamisch) | 0.10 | Der niedrigste Wert unter den Feststoffen, ausgezeichnet für Anwendungen mit geringer Reibung. |
| Temperaturbereich | -73°C bis 260°C (kurzfristig 500°F) | Hervorragende Hochtemperaturleistung für chemische und industrielle Anwendungen. |
| Chemische Beständigkeit | Praktisch inert | Beständig gegen fast alle Chemikalien, ideal für korrosive Umgebungen. |
| Thermische Ausdehnung | 8,9 × 10-⁵ in/in/°F | Höher als Metalle; erfordert Konstruktionszuschläge in Baugruppen. |
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