聚四氟乙烯（PTFE）因其耐化学腐蚀性和不粘性而备受青睐，但与其他工程塑料相比，它相对较软，机械强度较低。不过，通过添加玻璃纤维、碳或青铜等填充物，其机械性能（如拉伸强度、硬度和耐磨性）可得到显著改善。这些添加剂可提高强度、稳定性和抗冲击性，同时保持 PTFE 的固有优点。定制的聚四氟乙烯部件可使用特定的填料来满足应用需求，在机械性能与耐化学性和耐热性之间取得平衡。
要点说明：
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填料加固
- 玻璃纤维:提高拉伸强度、硬度和尺寸稳定性。是高负荷应用的理想选择。
- 碳/石墨:增强耐磨性并减少摩擦，适用于动态密封应用。
- 青铜:提高导热性和抗压强度，常用于轴承和衬套。
- 聚酰亚胺/二硫化钼:提高抗蠕变性，减少高应力环境下的磨损。
- 这些填料可解决 PTFE 的柔软性问题，同时保持其耐腐蚀性。如需定制解决方案，请考虑 定制聚四氟乙烯部件 用特定的填充比例进行优化。
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主要机械性能增强
- 拉伸强度:介于 10-40 兆帕（未填充）之间，但添加玻璃纤维等填充物后可超过 50 兆帕。
- 硬度:使用青铜或碳添加剂后，邵氏硬度和洛氏硬度（D50-55）明显提高。
- 抗冲击性:Izod 冲击强度（~160 J/m）随着聚酰亚胺的增强而增加。
- 断裂伸长率:未填充的聚四氟乙烯伸展率高达 400%，但填充物可将伸展率降低至 5-10%，从而提高刚度。
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权衡与特定应用设计
- 填充物可能会略微降低耐化学性或增加摩擦系数（例如，填充青铜的聚四氟乙烯比填充石墨的摩擦系数更高）。
- 对于高温密封件，玻璃填充聚四氟乙烯可平衡强度和热稳定性。对于低摩擦齿轮，碳/石墨混合物是首选。
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先进技术
- 纳米复合材料:加入纳米颗粒（如二氧化硅）可进一步增强韧性，同时不影响柔韧性。
- 混合填料:玻璃纤维与二硫化钼的结合可优化强度和润滑性。
通过选择正确的填料和加工方法，PTFE 可以满足严格的机械要求--无论是航空航天部件还是工业密封件。您的应用如何优先考虑强度与耐化学性？
汇总表：
| 填料类型 | 主要优点 | 最适用于 |
|---|---|---|
| 玻璃纤维 | ↑ 抗拉强度、硬度、稳定性 | 高负荷应用 |
| 碳/石墨 | ↑ 耐磨损， ↓ 摩擦 | 动态密封、低摩擦部件 |
| 青铜 | ↑ 抗压强度、导热性 | 轴承、衬套 |
| 聚酰亚胺/MoS₂ | ↑ 抗蠕变性， ↓ 耐磨损 | 高应力环境 |
| 纳米复合材料 | 平衡韧性和柔韧性 | 航空航天、医疗部件 |
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