用于机加工的最常见PTFE等级是纯(未填充)PTFE和几种“填充”等级,后者可增强特定的机械性能。这些包括用于通用耐磨性的玻璃填充等级、用于抗压强度的碳填充等级、用于尺寸稳定性的青铜填充等级,以及用于对刚度和耐用性至关重要的苛刻性能应用的PEEK填充等级。
选择用于机加工的PTFE等级的核心决策是一种权衡:纯PTFE提供最高的耐化学性和电绝缘性,而填充等级则牺牲了部分纯度,以极大地改善机械性能,如耐磨性、强度和抗负载变形能力(“蠕变”)。
基础:纯PTFE
无与伦比的化学和电气纯度
纯级PTFE是未经改性的聚四氟乙烯。其定义特征是其近乎完全的化学惰性和作为电绝缘体的卓越性能。
它是严苛化学环境或不能容忍污染的高压应用中组件的首选材料。
机械限制
尽管化学性能稳定,但纯PTFE的机械性能较软。它容易发生蠕变(也称为冷流),即材料在持续压力下缓慢变形。
与填充等级相比,其相对较低的耐磨性使其不太适合动态应用,如高负载轴承或密封件。

通过填充等级增强性能
填料是在基础PTFE树脂加工成库存形状(棒材、管材、板材)之前混合到其中的添加剂。这从根本上改变了材料的机械行为,以适应特定的工程需求。
玻璃填充PTFE
用玻璃纤维增强(常见填充量为25%),与纯PTFE相比,该等级的抗压强度和耐磨性显著提高。
它是密封件、垫片和基本轴承等组件的非常常见且经济的选择,这些组件需要在负载下具有更好的耐用性和更少的变形。
碳填充PTFE
添加碳纤维可显着提高抗压强度、硬度和耐磨性,通常超过玻璃填充的变体。
碳还提高了导热性,有助于在高速应用中散热。这使其成为活塞环、轴承和严苛条件下密封件的理想选择。
青铜填充PTFE
青铜填料提供了出色的尺寸稳定性和所有填充PTFE等级中最低的蠕变。这使其成为结构部件和轴承的优越选择。
它的导热性也高于玻璃填充PTFE,但其电气性能较差,不适用于绝缘应用。
PEEK填充PTFE
这是一种高性能等级,将PTFE与聚醚醚酮(PEEK)填料结合在一起。结果是材料具有出色的刚度、高温稳定性和耐磨性。
PEEK填充PTFE被指定用于最苛刻的环境,其中部件必须在没有故障的情况下承受高负载和磨蚀性条件。
专业PTFE变体
化学改性PTFE (TFM)
这是通过改变聚合物结构本身的第二代PTFE。主要好处是蠕变显着降低和孔隙率降低。
由TFM加工而成的部件具有更光滑的表面光洁度和更好的抗渗透性,使其成为高纯度密封应用的理想选择。
有色PTFE
在此等级中,添加颜料只是为了给材料着色。这对性能没有显着影响,但提供了更好的可见性,以便在组装过程中进行部件识别或检查。
理解权衡
选择填充PTFE等级并非简单的升级。引入填料需要接受特定的妥协。
化学耐受性受损
虽然仍然出色,但填充PTFE的耐化学性取决于填料本身。一种不会影响PTFE的侵蚀性化学物质可能会侵蚀玻璃或青铜填料,从而损害组件。
电绝缘性降低
纯PTFE是一种出色的电绝缘体。添加碳或青铜等导电填料会显着降低其介电强度,使这些等级完全不适用于电气应用。
增加刀具磨损
填充PTFE等级比纯PTFE更具磨蚀性。加工这些材料会导致刀具磨损加快,这必须在制造过程中加以考虑。
为您的应用选择正确的PTFE
您的选择必须由最终加工部件的最关键要求来驱动。
- 如果您的主要关注点是电绝缘或最大的化学纯度: 选择纯PTFE,因为它具有无与伦比的惰性和介电性能。
- 如果您的主要关注点是通用耐磨性和强度: 玻璃填充PTFE提供了平衡且经济的性能提升。
- 如果您的主要关注点是高抗压强度和导热性: 碳填充PTFE为高负载和高速动态部件提供了卓越的性能。
- 如果您的主要关注点是轴承或密封件的尺寸稳定性: 青铜填充PTFE在抵抗蠕变和在持续负载下保持形状方面表现出色。
- 如果您的主要关注点是在苛刻的磨损环境中实现最高性能: PEEK填充PTFE为关键应用提供了最终的刚度和耐用性。
通过了解每个等级的独特优势和固有权衡,您可以自信地选择项目所需的精确材料。
摘要表:
| 等级 | 关键性能 | 主要应用 |
|---|---|---|
| 纯PTFE | 化学惰性,电绝缘性 | 化学加工,电气元件 |
| 玻璃填充 | 耐磨性,抗压强度 | 密封件,垫片,基本轴承 |
| 碳填充 | 高抗压强度,导热性 | 活塞环,高负载轴承 |
| 青铜填充 | 尺寸稳定性,低蠕变 | 结构部件,轴承 |
| PEEK填充 | 刚度,高温稳定性 | 苛刻、高磨损环境 |
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