知识 轴承中使用的聚四氟乙烯材料有哪些不同类型?探索高性能聚四氟乙烯解决方案
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技术团队 · Kintek

更新于 1周前

轴承中使用的聚四氟乙烯材料有哪些不同类型?探索高性能聚四氟乙烯解决方案

聚四氟乙烯(聚四氟乙烯 Teflon)[/topic/polytetrafluoroethylene-teflon]具有低摩擦、耐化学性和热稳定性等独特性能,因此被广泛应用于轴承领域。不同的配方可满足特定的性能需求,从一般使用的纯聚四氟乙烯到添加了玻璃或石墨等填料的复合材料,不一而足。这些材料是根据负载能力、耐磨性和环境条件等因素选择的。

要点说明:

  1. 纯聚四氟乙烯(处女聚四氟乙烯)

    • 成分 :未填充(聚四氟乙烯特氟龙)[/topic/polytetrafluoroethylene-teflon],无添加剂。
    • 特性 :
      • 在所有轴承材料中摩擦系数最低。
      • 耐化学性极佳,但机械强度较低。
    • 应用 :
      • 在极端纯度或耐化学性优先于负载能力的情况下使用的通用轴承。
      • 由于无反应性,可用于食品加工或制药行业。
  2. 玻璃填充聚四氟乙烯

    • 组成 :聚四氟乙烯与玻璃纤维混合物(通常占 15-25% 的重量)。
    • 特性 :
      • 抗压强度比纯聚四氟乙烯高 3-4 倍。
      • 在载荷和温度波动下的尺寸稳定性更高。
    • 应用 :
      • 工业机械中的高负荷轴承。
      • 对耐磨性和刚性要求极高的汽车部件。
  3. 石墨填充聚四氟乙烯

    • 组成 :聚四氟乙烯注入石墨颗粒(5-15%)。
    • 特性 :
      • 导热性能更强(比纯 PTFE 高 50%)。
      • 减少高 PV(压力-速度)条件下的摩擦。
    • 应用 :
      • 高速或高温环境中的轴承(如泵、涡轮机)。
      • 外部润滑剂不实用的自润滑系统。
  4. 膨体聚四氟乙烯(ePTFE)

    • 结构 :通过拉伸工艺制成的微孔聚四氟乙烯。
    • 特性 :
      • 具有柔韧性,但仍能保持 PTFE 的耐化学性。
      • 可压缩,用于密封应用。
    • 应用 :
      • 轴承组件中的密封环和垫圈。
      • 用于需要减振的地方。
  5. 衬四氟轴承

    • 设计 :带有聚四氟乙烯衬垫(0.1-3 毫米厚)的金属支撑轴承。
    • 特性 :
      • 结合了 PTFE 的低摩擦和金属的结构支撑。
      • 可承受比纯聚合物轴承更高的载荷。
    • 应用 :
      • 建筑设备中的重型滑动轴承。
      • 需要长期耐久性的桥梁伸缩缝。
  6. 蚀刻处理聚四氟乙烯

    • 工艺 :通过化学蚀刻或等离子处理进行表面改性。
    • 特性 :
      • 提高与金属或复合材料的粘合力。
      • 保持聚四氟乙烯的整体特性。
    • 应用 :
      • 需要强界面粘接的多层轴承。
      • PTFE 必须与其他材料粘合的定制组件。
  7. 替代 PTFE 复合材料

    • 碳填充聚四氟乙烯 :耐磨性高于石墨填充。
    • 青铜填充聚四氟乙烯 :卓越的导热性能,适用于极端高温环境。
    • 聚酰亚胺-聚四氟乙烯混合物 :用于需要抗辐射的航空轴承。

性能考虑因素:

  • 温度范围 :所有 PTFE 轴承的工作温度范围为 -400°F 至 +550°F,但填充材料可能会缩小这一范围。
  • PV 极限 :玻璃填充的 PTFE 可达到 ~3,000 psi-ft/min,而石墨填充的可达到 ~4,000 psi-ft/min。
  • 化学兼容性 :纯聚四氟乙烯可抵抗除熔融碱金属以外的所有工业化学品。

对于购买者来说,关键的选择标准包括承载能力、速度、环境暴露和所需的维护间隔。复合 PTFE 轴承通常可为要求苛刻的应用提供成本与性能的最佳平衡。

汇总表:

聚四氟乙烯类型 主要特性 常见应用
纯聚四氟乙烯 摩擦力最小,耐化学性极佳 食品加工、制药行业
玻纤填充聚四氟乙烯 抗压强度提高 3-4 倍 工业机械、汽车部件
石墨填充聚四氟乙烯 增强导热性,减少摩擦 泵、涡轮机、高速环境
膨体聚四氟乙烯(ePTFE) 柔韧、可压缩、耐化学腐蚀 密封环、减震应用
衬四氟轴承 将 PTFE 的低摩擦与金属支撑相结合 重型滑动轴承、桥梁伸缩缝
蚀刻处理 PTFE 提高粘接时的附着力 多层轴承、定制组件

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