简而言之，PTFE树脂的等级和类型从根本上决定了其电气性能，其中未填充的原生PTFE提供了最纯净、最卓越的绝缘性能。为制造不同等级而引入任何填料都会不可避免地改变，通常会降低这些固有的电气特性，以换取增强的机械或热性能。
虽然原生PTFE因其分子结构提供了无与伦比的电气绝缘性，但填充等级牺牲了部分这种卓越性能，以换取更高的机械强度或导热性。选择始终取决于您应用的主要需求。
基础：为什么原生PTFE是卓越的绝缘体
要了解不同等级如何影响性能，我们必须首先确定基准。未填充的原生聚四氟乙烯（PTFE）是已知最好的电绝缘体之一，这一特性根植于其独特的分子结构。
分子对称性的作用
PTFE卓越的绝缘性能始于其大分子。这些长链分子具有高度对称和均匀的结构。
这种对称性意味着聚合物是非极性的，不易形成电偶极子。这是其介电常数极低和电阻率极高的根本原因。
关键电气基准
原生PTFE的特点是其出色且稳定的电气值。它在几项关键指标上始终提供卓越的性能。
- 介电强度： 50 - 170 kV/mm
- 体积电阻率： 10¹⁸ - 10¹⁹ Ohm-cm
- 表面电阻率： 10¹⁶ - 10¹⁷ Ohm/sq
- 介电常数： 2.0 - 2.1（在50 Hz至10⁹ Hz频率范围内保持稳定）
- 耗散因数： 0.0003 - 0.0007 @ 1MHz
即使在高电压和宽频率范围内，这些特性也保持惊人的稳定性，使PTFE成为高性能电子设备的理想选择。
对环境因素的抵抗力
PTFE的化学惰性和低表面张力对其作为绝缘体的可靠性有很大贡献。
它具有很强（疏水性）的防水性，可防止其表面形成导电的湿气路径。这种特性与高表面电阻率相结合，使其非常耐电痕化。
填料对电气性能的影响
虽然原生PTFE在电气方面表现出色，但其机械性能较软。添加填料是为了制造具有更高耐磨性、抗蠕变性或导热性的复合材料等级。然而，这种增强是以牺牲电气性能为代价的。
为什么要添加填料？
玻璃纤维、碳、石墨或青铜等填料与PTFE树脂混合，以制造针对特定机械挑战量身定制的材料。
这些复合材料对于需要承受物理应力同时提供一定绝缘的密封件、轴承和结构部件至关重要。
不可避免的电气权衡
一旦填料被引入纯PTFE基体中，卓越的电气性能就会受到损害。
填料颗粒破坏了PTFE均匀的非极性结构。由于几乎所有填料的电气性能都劣于纯PTFE，它们会降低复合材料的整体性能。
填料如何改变特定属性
电气性能下降的程度和性质完全取决于所用填料的类型和浓度。
例如，添加碳或石墨等导电填料会大大降低材料的电阻率。其他填料，如玻璃，可能具有比PTFE更高的介电常数，这将提高复合材料的整体介电常数。
理解权衡
选择PTFE等级是在电气纯度和机械强度之间进行平衡的过程。没有一个“最佳”等级；只有最适合特定操作需求的等级。
原生PTFE：最大绝缘
当绝对最高的电气性能是不可协商的优先事项时，请选择未填充的原生PTFE。
这是高频电缆绝缘层、高性能电容器介电材料以及印刷电路板上机械应力最小的绝缘层标准。
填充PTFE：增强的耐用性
当组件必须承受机械负载但仍需要良好的电气绝缘时，请选择填充PTFE等级。
这在需要承受机械应力的高压连接器、绝缘轴承或动态密封件等机电部件中很常见。关键在于选择一种填料，它能在提供所需机械提升的同时，对该应用最关键的电气特性产生最小的负面影响。
为您的应用做出正确的选择
您的选择必须以对组件将要服务的主要功能有清晰的理解为指导。
- 如果您的主要关注点是最大的电气绝缘： 未填充的原生PTFE是唯一合适的选择，因为它提供了最高的介电强度和电阻率。
- 如果您的主要关注点是高频性能： 原生PTFE因其在广阔的频率范围内极低且稳定的介电常数而占有优势。
- 如果您的主要关注点是在电气作用下的机械耐用性： 必须使用填充PTFE等级，但您必须仔细选择一种填料，它对您设计中最关键的特定电气特性影响最小的等级。
最终，选择正确的PTFE等级需要清晰地分析您的应用面临的主要挑战是电气、机械，还是两者的经过计算的平衡。
摘要表：
| PTFE等级 | 关键电气特性 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 原生（未填充） | 卓越的绝缘体：高介电强度 (50-170 kV/mm)，低介电常数 (2.0-2.1) | 高频电缆绝缘层、PCB层、电容器 |
| 填充（复合） | 绝缘性能有所下降：电阻率较低，介电常数较高 | 高压连接器、绝缘轴承、动态密封件 |
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