PTFE的摩擦系数不是一个单一的数值，但通常引用范围在0.05到0.1之间。这是已知固体材料中最低的摩擦系数之一。确切的数值在很大程度上取决于具体条件，例如物体是静止还是运动、施加的负载以及滑动速度。
核心要点是，虽然PTFE具有极低的摩擦力，但其系数是一个动态变量，而不是静态常数。要有效地使用它，您必须了解其静摩擦系数和动摩擦系数之间的差异以及影响它们的实际因素。
为什么PTFE的摩擦力如此之低
聚四氟乙烯（PTFE）非凡的低摩擦力并非偶然，而是其独特的分子结构和化学性质的直接结果。
独特的分子护套
在分子层面，PTFE由一长串碳原子组成，这些碳原子完全被一层氟原子护套包围。这种氟护套极其稳定且不具反应性。
由于这种结构，PTFE对被称为范德华力（van der Waals forces）的弱分子间吸引力具有很强的抵抗力。这种分子上的光滑性非常显著，以至于PTFE是已知壁虎无法附着的唯一表面。
超低的表面能
氟护套的化学惰性赋予了PTFE超低的表面能。这意味着其他材料不会被其表面吸引。
这种特性可以防止粘附，而粘附是摩擦力的一个关键组成部分。材料只是从表面滑开，而不是“粘”在表面上，这造就了其著名的防粘特性。
区分静摩擦与动摩擦
对于任何工程应用来说，区分这两种摩擦系数至关重要，因为它们描述了不同的物理状态。
静摩擦系数（μs）
静摩擦系数是使两个表面之间开始运动所需的力。对于PTFE，这个数值通常在0.05到0.10的范围内。
这是您用来计算使物体在PTFE表面上开始滑动所需的“突破”力时使用的数字。
动摩擦系数（μk）
动摩擦系数（或称运动摩擦系数）是运动一旦开始后维持运动所需的力。PTFE的这个数值通常较低，范围在0.04到0.08之间。
这个较低的数值解释了为什么保持物体滑动比最初使其开始运动更容易。
影响系数的关键因素
PTFE摩擦系数的公布范围是基准值。在任何实际情况下，有几个因素会改变有效摩擦力。
滑动速度
PTFE的摩擦力对速度特别敏感。一些数据指定在非常低的速度（低于10英尺/分钟）下，系数为0.1。随着速度的增加，系数可能会发生变化。
施加的负载和压力
施加到PTFE表面的负载或压力也会影响摩擦系数。在重载轴承或高压密封应用中，必须考虑这些影响。
表面光洁度和温度
配合表面的粗糙度和环境操作温度会改变摩擦行为。更光滑的表面通常会产生较低的系数，而极端温度会影响聚合物的性能。
了解权衡
PTFE卓越的低摩擦力伴随着对材料选择至关重要的实际局限性。
较低的机械强度
PTFE是一种相对柔软的材料。它的耐磨性较差，在持续载荷下会变形，这种现象称为“蠕变”。这使得它在没有增强（例如玻璃填充PTFE）的情况下不适合高应力结构应用。
粘合困难
降低摩擦力的防粘特性也使得PTFE几乎不可能用胶水粘合。表面必须通过专门的化学蚀刻过程进行处理，才能使任何粘合剂附着在其上。
较差的耐辐射性
作为一种材料，PTFE对高能辐射的抵抗力较差，高能辐射会破坏其分子结构。这使得它不适合在放射性环境中的应用。
为您的应用做出正确的选择
要有效地应用这些知识，请将您的工程需求与材料的特性相匹配。
- 如果您的主要关注点是大致估算： 在初步计算中，使用基准动摩擦系数约0.05至0.1，但请注意这只是一个近似值。
- 如果您的主要关注点是高精度工程： 不要依赖单一的书本数值。您必须考虑特定的静/动条件，如果可能，测试您应用的精确负载、速度和温度。
- 如果您的主要关注点是材料选择： 平衡PTFE卓越的低摩擦性能与其机械柔软性和粘合困难性，以确保它适合您的设计。
最终，要利用PTFE的潜力，就需要认识到其特性是依赖于条件的，而不是绝对的。
摘要表：
| 摩擦类型 | 典型PTFE系数范围 | 描述 |
|---|---|---|
| 静摩擦 (μs) | 0.05 - 0.10 | 启动运动所需的力。 |
| 动摩擦 (μk) | 0.04 - 0.08 | 维持运动所需的力。 |
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