Короче говоря, шарики из тефлона, наполненного 10% углерода, — это высокоэффективный материал, разработанный для повышения механической прочности и долговечности. Они обладают плотностью 2,25 г/см³, твердостью 63 (по Шору D), прочностью на растяжение 15 МПа и высокой прочностью на сжатие 100 МПа. Этот композитный материал сохраняет превосходную термическую стабильность тефлона, работая непрерывно от -200°C до 260°C (-328°F до 500°F).
Основная цель добавления углерода в тефлон (ПТФЭ) — значительно повысить его твердость, прочность на сжатие и износостойкость. Это создает материал, идеально подходящий для требовательных механических применений, где не наполненный ПТФЭ был бы слишком мягким или деформировался бы под нагрузкой.
Роль углеродного наполнителя в ПТФЭ
Добавление наполнителя, такого как углерод, коренным образом изменяет свойства основного полимера — политетрафторэтилена (ПТФЭ). Понимание этой взаимосвязи является ключом к выбору правильного материала.
Базовый уровень: Ненаполненный первичный ПТФЭ
Первичный ПТФЭ известен своей крайней химической инертностью и очень низким коэффициентом трения. Он также является исключительным электроизолятором.
Однако это относительно мягкий материал с более низкой механической прочностью и износостойкостью по сравнению с другими конструкционными пластиками. Он может быть подвержен «текучести» или деформации под длительной нагрузкой.
Улучшение: Добавление 10% углерода
Углерод действует как армирующий агент в матрице ПТФЭ. Это создает композит с рядом критических преимуществ по сравнению с ненаполненной версией.
Основное преимущество — значительный прирост механических свойств, что делает материал гораздо более прочным для применений, связанных с нагрузками или высоким износом.
Разбор ключевых свойств
Каждая техническая характеристика указывает на определенную реальную рабочую характеристику.
Механическая прочность и твердость
Благодаря прочности на сжатие 100 МПа и твердости 63 по Шору D, ПТФЭ с углеродным наполнителем значительно прочнее и жестче, чем первичный ПТФЭ (около 55 по Шору D).
Это делает его пригодным для применений, таких как седла клапанов, подшипники и уплотнения, работающие под давлением. Материал с гораздо меньшей вероятностью деформируется.
Характеристики трения
Динамический коэффициент трения составляет 0,12–0,14. Хотя он все еще очень низкий, он немного выше, чем у некоторых других вариантов ПТФЭ, например, ПТФЭ со стеклонаполнителем.
Ключевое преимущество здесь — износостойкость. Углеродный наполнитель делает материал самосмазывающимся, позволяя ему гораздо лучше противостоять истиранию и трению, чем ненаполненный ПТФЭ.
Термические характеристики
Выдающейся особенностью является широкий диапазон рабочих температур: от -200°C до 260°C (-328°F до 500°F).
Углеродный наполнитель также улучшает теплопроводность, помогая более эффективно отводить тепло, выделяемое в точках контакта, чем первичный ПТФЭ. Это дополнительно повышает производительность в приложениях с высокой скоростью или высокой нагрузкой.
Химическая стойкость
Матрица ПТФЭ гарантирует, что композит сохраняет исключительную стойкость практически ко всем промышленным кислотам, растворителям и едким веществам.
Это сочетание механической прочности и химической инертности делает этот материал настолько ценным в агрессивных промышленных средах.
Понимание компромиссов
Ни один материал не идеален для каждого применения. Выбор ПТФЭ с углеродным наполнителем подразумевает принятие определенных компромиссов.
Твердость против гибкости
Добавление углерода увеличивает твердость и жесткость, что является основной целью.
Однако это достигается ценой некоторой гибкости. Относительное удлинение при разрыве составляет 180%, что указывает на то, что он может значительно растягиваться до разрушения, но менее гибок, чем другие составы ПТФЭ.
Электрические свойства
Первичный ПТФЭ является одним из лучших доступных электроизоляторов. Углерод, однако, является электропроводным.
Добавление углеродного наполнителя ухудшает изоляционные свойства ПТФЭ. Полученный композит становится более электростатически рассеивающим, что может быть преимуществом для предотвращения накопления статического электричества, но делает его непригодным для применений, требующих высоковольтной изоляции.
Стойкость к излучению и УФ-излучению
Как и его ненаполненный аналог, ПТФЭ с углеродным наполнителем имеет плохую стойкость к электромагнитному излучению.
Однако он сохраняет превосходную стойкость ПТФЭ к разрушению под воздействием УФ-света, что делает его пригодным для наружного применения.
Выбор правильного материала для вашего применения
Выбор правильной рецептуры материала имеет решающее значение для успеха и долговечности вашего компонента.
- Если ваш основной фокус — электрическая изоляция: Первичный (ненаполненный) ПТФЭ является лучшим выбором из-за его высокой диэлектрической прочности.
- Если ваш основной фокус — механическая прочность и износостойкость: ПТФЭ с 10% углеродным наполнителем — отличный вариант для подшипников, уплотнений и компонентов, работающих под нагрузкой сжатия.
- Если ваш основной фокус — абсолютное минимальное трение: ПТФЭ со стеклонаполнителем часто демонстрирует еще более низкий коэффициент трения и может быть лучшей альтернативой.
В конечном счете, вы должны выбрать материал, чьи свойства наиболее точно соответствуют конкретным механическим, термическим и электрическим требованиям вашего применения.
Сводная таблица:
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность | 2.25 г/см³ |
| Твердость (по Шору D) | 63 |
| Прочность на растяжение | 15 МПа |
| Прочность на сжатие | 100 МПа |
| Коэффициент трения | 0.12 - 0.14 |
| Рабочая температура | -200°C до 260°C (-328°F до 500°F) |
| Относительное удлинение при разрыве | 180% |
Нужны высокоэффективные компоненты из ПТФЭ?
KINTEK специализируется на производстве прецизионных компонентов из ПТФЭ, включая составы с углеродным наполнителем, для полупроводниковой, медицинской, лабораторной и промышленной отраслей. Наши услуги по изготовлению на заказ — от прототипов до крупносерийных заказов — гарантируют, что вы получите детали с точной механической прочностью, износостойкостью и термической стабильностью, требуемой вашим применением.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить требования вашего проекта и получить коммерческое предложение!
Визуальное руководство
Связанные товары
- Изготовление на заказ деталей из тефлона для тефлоновых контейнеров и компонентов
- Пользовательские PTFE частей производитель для тефлона частей и PTFE пинцет
- Изготовленные на заказ шарики из ПТФЭ-тефлона для передовых промышленных применений
- Нестандартные бутылки из ПТФЭ для различных промышленных применений
- Настраиваемые стержни из ПТФЭ для передовых промышленных применений
Люди также спрашивают
- Каковы ключевые характеристики ПТФЭ? Руководство по его экстремальным характеристикам
- Каковы проблемы при обработке материала PTFE? Преодоление ползучести, холодного течения и низкой прочности
- Каковы основные преимущества использования ПТФЭ для изготовления деталей по индивидуальному заказу? Решение сложных инженерных задач
- Каковы материальные преимущества механической обработки тефлона? Раскройте непревзойденную химическую и термическую стойкость
- Как ПТФЭ используется в промышленных процессах? Максимизация безопасности и эффективности
