知识 PTFE 和石墨填料的拉伸强度是多少?主要区别和选择指南
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技术团队 · Kintek

更新于 3天前

PTFE 和石墨填料的拉伸强度是多少?主要区别和选择指南

聚四氟乙烯和石墨填料具有不同的抗拉强度,聚四氟乙烯的抗拉强度通常更高。聚四氟乙烯填料的抗拉强度在 2,000 至 4,970 PSI(或 ASTM D4894 标准规定的 22 兆帕)之间,而石墨填料的抗拉强度通常在 650 PSI 左右。这些差异源于它们的材料成分--聚四氟乙烯是一种合成聚合物,具有出色的耐化学性和低摩擦性,而石墨则是一种无机碳基材料,具有良好的导热性和自润滑性。如何选择这两种材料取决于应用要求,而不仅仅是拉伸强度,包括温度范围、化学接触和电气性能。

要点说明:

  1. 拉伸强度范围

    • 聚四氟乙烯填料 :
      • 最小报告压力:2,000 PSI
      • 最大报告压力:4,970 PSI(或根据 ASTM D4894 标准为 22 MPa)
      • O 形圈变体:3,625-4,496 psi
    • 石墨填料 :
      • 一致的报告值:~650 PSI
    • PTFE 数值的差异可能反映了测试方法(如 ASTM 标准)或材料配方。
  2. 影响强度的材料特性

    • 聚四氟乙烯 :
      • 高分子量合成含氟聚合物
      • 断裂伸长率高达 220-400%,提高了应力下的耐用性
    • 石墨 :
      • 具有较弱范德华键的天然碳层
      • 导热性/导电性优先于机械强度
  3. 性能权衡

    • 聚四氟乙烯的优势 :
      • 优异的化学惰性(耐酸/气体)
      • 摩擦系数低(0.04-0.10),可减少轴磨损
    • 石墨的优点 :
      • 可承受极端温度(在惰性气氛中最高可达 1,000°C)
      • 在干/湿条件下具有自润滑性
  4. 拉伸强度以外的选择标准

    • 考虑 温度极限 :
      • 聚四氟乙烯在 260°C 以上会变软
      • 石墨可在较高温度下保持完整性
    • 评估 化学兼容性 :
      • 聚四氟乙烯与熔融碱金属失效
      • 石墨与强氧化剂发生反应
    • 评估 电力需求 :
      • 聚四氟乙烯绝缘;石墨导电
  5. 行业标准与测试

    • ASTM D4894 规范 PTFE 测试,确保可重复性
    • 石墨填料在阀杆应用中通常遵循 API 622 标准
    • 延伸率数据(PTFE 为 300-400%)表明在安装过程中具有柔韧性

对于需要机械弹性的动态密封应用,聚四氟乙烯较高的拉伸强度和伸长率使其成为首选。在高温或导电环境中,石墨较低的拉伸强度可能会被其热稳定性所抵消。由于添加剂(如聚四氟乙烯中的玻璃纤维)会显著改变特性,因此请务必对照制造商的数据表。

汇总表:

特性 聚四氟乙烯盘根 石墨填料
拉伸强度 2,000-4,970 PSI(22 兆帕 ASTM) ~650 PSI
温度限制 260°C 以上变软 稳定温度可达 1,000°C
主要优势 化学惰性、低摩擦 导热性/导电性
断裂伸长率 220-400% 不适用

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